PL236931B1 - Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production - Google Patents

Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production Download PDF

Info

Publication number
PL236931B1
PL236931B1 PL428394A PL42839418A PL236931B1 PL 236931 B1 PL236931 B1 PL 236931B1 PL 428394 A PL428394 A PL 428394A PL 42839418 A PL42839418 A PL 42839418A PL 236931 B1 PL236931 B1 PL 236931B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
starch
paste
carbon
food
vegetable carbon
Prior art date
Application number
PL428394A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL428394A1 (en
Inventor
Marek Szczepaniak
Przemysław Żmuda
Natalia Sobaniec
Original Assignee
Bart Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bart Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa filed Critical Bart Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority to PL428394A priority Critical patent/PL236931B1/en
Publication of PL428394A1 publication Critical patent/PL428394A1/en
Publication of PL236931B1 publication Critical patent/PL236931B1/en

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Grain Derivatives (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest receptura oraz kompleksowa technologia wytwarzania pasty węglowej jako naturalnego barwnika na bazie węgla roślinnego do barwienia żywności.The subject of the invention is a recipe and a comprehensive technology for the production of carbon paste as a natural dye based on vegetable carbon for coloring food.

Koncepcja wynalazku oparta jest na mikronizowanym węglu roślinnym z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10), który jest składnikiem pasty węglowej na bazie: wysokocząsteczkowej modyfikowanej skrobi amfifilowej typu OSA (preparat skrobi kukurydzianej FLO -MAX™ 2110) z dodatkiem gumy ksantanowej (0,1%) w funkcji zagęstnika i środka zawieszającego oraz wody bez dodatku glicerolu. Mikronizacja węgla z bambusa gwarantuje skuteczne zawieszanie cząstek w matrycy past i/lub żywności oraz efektywne barwienie w funkcji barwnika o barwie czarnej. Właściwości fizyczne past, gęstość (na poziomie 1120 kg/m3) i lepkość (na poziomie 750 cP) zapewniają łatwą aplikowalność i dozowalność w praktyce przemysłowej.The concept of the invention is based on micronized bamboo vegetable carbon with an average particle size of <1 gm (d10), which is a component of a carbon paste based on: high molecular weight modified amphiphilic starch OSA type (FLO-MAX ™ 2110 corn starch preparation) with the addition of xanthan gum ( 0.1%) as a thickener and suspending agent as well as water without the addition of glycerol. Micronization of bamboo charcoal guarantees effective suspension of particles in the matrix of pastes and / or food and effective dyeing as a black dye. The physical properties of pastes, the density (at 1120 kg / m 3) and viscosity (at 750 cps) for easy and aplikowalność dozowalność in industrial practice.

Smak oraz pobudzająca apetyt barwa od zawsze były jednym z kluczowych czynników decydujących o wyborze danego produktu spożywczego (Spence, C. (2015). On the psychological impact of food colour. Flavour, 4 (1), 21). Barwa podkreśla smak. To pierwszy element, za pomocą którego konsument rozpoznaje produkt spożywczy. Proces smakowania produktu zaczyna się od jego wyboru na półce sklepowej, a ten w ogromnej mierze zależy od barwy. Produkty spożywcze bez kolorów byłyby monotonne. Żywność niekolorową konsumenci postrzegają inaczej i doświadczają innych emocji i wrażeń podczas jedzenia (Burrows, J. D. (2009). Palette of our palates: a brief history of food coloring and its regulation. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 8(4), 394-408).The taste and the color that stimulates the appetite have always been one of the key factors determining the choice of a given food product (Spence, C. (2015). On the psychological impact of food color. Flavor, 4 (1), 21). The color emphasizes the taste. This is the first element by which the consumer recognizes a food product. The process of tasting a product begins with its selection on the store shelf, and this largely depends on the color. Food without color would be monotonous. Consumers perceive non-colored food differently and experience different emotions and sensations while eating (Burrows, JD (2009). Palette of our palates: a brief history of food coloring and its regulation. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 8 (4), 394-408).

W przemyśle spożywczym barwnik naturalny E 153 WĘGIEL ROŚLINNY (Czerń roślinna Numer wg Colour Index 77266 Numer wg EINECS 231-153-3) służy głównie do barwienia i cieniowania barw w cukrownictwie (Bechtold, T., & Mussak, R. (Eds.). (2009). Handbook of natural colorants. John Wiley & Sons., Lehto, S., Buchweitz, M., Klimm, A., Straβburger, R., Bechtold, C., & Ulberth, F. (2017). Comparison of food colour regulations in the EU and the US: a review of current provisions. Food Additives & Contaminants: Part A, 34(3), 335-355.). Ostatnie zastosowania obejmują: - do produkcji czarnych lodów - do zabarwienia mas cukrowych, kremów i polew do ciast, babeczek, tortów do wypieków - do produkcji słodyczy. Aktywowany służy do klarowania win, soków, octu, odbarwiania preparatów i rozpuszczalników, usuwania substancji zapachowych i zanieczyszczeń.In the food industry, the natural dye E 153 VEGETABLE CARBON (Vegetable Black Number according to Color Index 77266 Number according to EINECS 231-153-3) is mainly used for dyeing and shading colors in sugar industry (Bechtold, T., & Mussak, R. (Eds.) . (2009). Handbook of natural colorants. John Wiley & Sons., Lehto, S., Buchweitz, M., Klimm, A., Straβburger, R., Bechtold, C., & Ulberth, F. (2017). Comparison of food color regulations in the EU and the US: a review of current provisions. Food Additives & Contaminants: Part A, 34 (3), 335-355.). Recent applications include: - for the production of black ice cream - for the coloring of sugar masses, creams and coatings for cakes, muffins, cakes for baking - for the production of sweets. Activated is used to clarify wines, juices, vinegar, discolor preparations and solvents, remove fragrances and impurities.

Węgiel roślinny E 153 (Rozporządzenie Komisji (Ue) Nr 231/2012 z dnia 9 marca 2012 r. ustanawiające specyfikacje dla dodatków do żywności wymienionych w załącznikach II i III do rozporządzenia (WE) nr 1333/2008 Parlamentu Europejskiego i Rady) jest czarnym, bezwonnym proszkiem, odpornym na działanie światła, ogrzewanie, kwasy i zasady, na działanie czynników fizycznych i chemicznych (Rutkowski, A., Gwiazda, S., & Dąbrowski, K. (2003). Kompendium dodatków do żywności. Hortimex.). Zawiera: nie mniej niż 95% węgla w przeliczeniu na bezwodną i wolną od popiołu masę, nie więcej niż 12% wilgotności (strata przy suszeniu 120°C, 4 godz.), nie więcej niż 4,0% popiołu, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne Benzo(a)piren mniej niż 50 gg/kg w ekstrakcie (1 g produktu i 10 g czystego cykloheksanu). Nierozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych.Vegetable carbon E 153 (Commission Regulation (EU) No 231/2012 of 9 March 2012 laying down specifications for food additives listed in Annexes II and III to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council) is black, odorless powder, resistant to light, heat, acids and bases, to physical and chemical factors (Rutkowski, A., Gwiazda, S., & Dąbrowski, K. (2003). Compendium of food additives. Hortimex.). Contains: not less than 95% carbon on an anhydrous and ash-free basis, not more than 12% humidity (loss on drying 120 ° C, 4 hours), not more than 4.0% ash, polycyclic aromatic hydrocarbons Benzo (a) pyrene less than 50 g / kg in the extract (1 g of product and 10 g of pure cyclohexane). Insoluble in water and organic solvents.

Barwnik naturalny E 153 WĘGIEL ROŚLINNY występuje w handlu w postaci lepkich past o zawartości barwnika 4-10% (nie więcej niż 20%) zwykle na bazie syropu glukozowego, ale też innych nośników, bo sam w sobie jest pylistym proszkiem, o cząstkach zwykle mniejszych niż 5 gm, i w tej postaci materiałem bardzo trudnym w obsłudze i stosowaniu (Wrolstad, R. E., & Culver, C. A. (2012). Alternatives to those artificial FD&C food colorants. Annual review of food science and technology, 3, 59-77., Houghton, J. D., & Hendry, G. A. F. (2012). Natural food colorants. Springer Science & Business Media). Dzięki ogromnemu potencjałowi w zakresie pozyskiwania i przerobu surowców na całym świecie, oferta komponentów barwiących węgla roślinnego w postaci preparatów proszkowych jest konsekwentnie rozwijana.Natural dye E 153 VEGETABLE CARBON is commercially available in the form of sticky pastes with a dye content of 4-10% (not more than 20%), usually based on glucose syrup, but also other carriers, because it is a powdery powder itself, with particles usually smaller than 5 gm, and in this form a material very difficult to handle and apply (Wrolstad, RE, & Culver, CA (2012). Alternatives to those artificial FD&C food colorants. Annual review of food science and technology, 3, 59-77., Houghton, JD, & Hendry, GAF (2012). Natural food colorants. Springer Science & Business Media). Thanks to the enormous potential in the field of sourcing and processing of raw materials around the world, the offer of vegetable carbon coloring components in the form of powder formulations is consistently developed.

Bazowymi surowcami wyjściowymi do otrzymywania pasty według wynalazku w postaci stabilnej pasty węglowej o dużej sile barwienia, były modyfikowana skrobia OSA oraz guma ksantanowa - funkcjonalne nośniki posiadające specyficzne właściwości lepkości, stabilizowania i zawieszania cząstek.The basic starting materials for the preparation of the inventive paste in the form of a stable carbon paste with high dyeing strength were modified OSA starch and xanthan gum - functional carriers having specific properties of viscosity, stabilizing and suspending particles.

Skrobia modyfikowana typu OSA, czyli sól sodowa kwasu oktenylobursztynianu skrobiowego (bursztynian okenylo-sodowy skrobi) w wykazie dodatków do żywności oznaczona jest symbolem E 1450. Pełni ona funkcję stabilizatora, zagęstnika, substancji wiążącej, nośnika, a także emulgatora. Zgodnie z Dyrektywą Komisji 2010/69/UE z dnia 22 października 2010 r. dla stabilizatora E 1450 Komitet Naukowy ds. Żywności ustalił dopuszczalne dzienne pobranie (ADI) jako „nieokreślone”, a zatem dodatek ten nie stanowi zagrożenia dla zdrowia konsumentów.Modified starch of the OSA type, i.e. the sodium salt of starch octenyl succinate (octenyl sodium starch succinate) in the list of food additives is marked with the symbol E 1450. It acts as a stabilizer, thickener, binder, carrier and emulsifier. According to the Commission Directive 2010/69 / EU of 22 October 2010, the Scientific Committee for Food established the Acceptable Daily Intake (ADI) as "not specified" for the stabilizer E 1450, therefore this additive does not pose a risk to the health of consumers.

PL 236 931 B1PL 236 931 B1

Skrobia jest polisacharydem, którego jednostkę budulcową stanowi cząsteczka a-D-glukozy. Skrobia natywna jest z natury hydrofitowa, nie wykazuje zatem właściwości powierzchniowych (Murύa-Pagola B., Beristain-Guevara C.I., Martinez-Bustos F. (2009). Preparation of starch derivatives using reactive extrusion and evaluation of modified starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray drying. J. Food Eng. 91 (3), 380-386.). Istnieje jednak możliwość nadania jej tych właściwości na drodze modyfikacji chemicznej (Taggart, P., & Mitchell, J. R. (2009). Starch. In Handbook of Hydrocolloids (Second Edition) (pp. 108-141.)). W wyniku estryfikacji grup hydroksylowych skrobi hydrofobowym podstawnikiem zyskuje ona charakter amfifilowy. Jedną z najczęściej stosowanych tego typu modyfikacji jest estryfikowanie skrobi bezwodnikiem kwasu oktenylobursztynowego w środowisku alkaicznym (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoil. 25(4), s. 764-772., Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). Otrzymana w ten sposób pochodna, nazywana jest oktenylobursztynianem skrobiowym (OSA). Podstawnik może zostać przyłączony do 2, 3 i 6 węgla w cząsteczce glukozy w ilości nieprzekraczającej 3% s.s. (stopień substytucji D.S. ~ 0,02). Taki stopień substytucji jest typowy dla preparatów handlowych, gdyż jego zwiększenie nie wywoływałoby polepszenia właściwości powierzchniowych skrobi (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoll. 25(4), s. 764-772.; Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.; Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204.). Preparaty skrobi OSA w roztworach wodnych są prawie bezbarwne i bez smaku. Nie modyfikują one naturalnego smaku oraz barwy produktu (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Ponadto skrobia jest polimerem, który charakteryzuje się temperaturą przejścia szklistego w zakresie od 151 do 243°C, dzięki czemu może być poddawana działaniu wysokich temperatur stosowanych w procesie suszenia i nie ulega przemianie szklistej.Starch is a polysaccharide, the building unit of which is a-D-glucose molecule. Native starch is hydrophilic in nature, therefore it does not show surface properties (Murύa-Pagola B., Beristain-Guevara CI, Martinez-Bustos F. (2009). Preparation of starch derivatives using reactive extrusion and evaluation of modified starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray drying. J. Food Eng. 91 (3), 380-386.). However, it is possible to impart these properties by chemical modification (Taggart, P., & Mitchell, J. R. (2009). Starch. In Handbook of Hydrocolloids (Second Edition) (pp. 108-141.)). As a result of the esterification of the hydroxyl groups of the starch with a hydrophobic substituent, it acquires an amphiphilic character. One of the most frequently used modifications of this type is esterification of starch with octenylsuccinic acid anhydride in an alkaline environment (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoil. 25 (4), pp. 764-772., Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil / water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). The derivative obtained in this way is called starch octenyl succinate (OSA). The substituent may be attached to the 2, 3 and 6 carbons of the glucose molecule in an amount not exceeding 3% on s.s. (degree of substitution D.S. ~ 0.02). This degree of substitution is typical for commercial preparations, as increasing it would not improve the surface properties of starch (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoll. 25 (4 ), pp. 764-772 .; Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil / water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513; Shogren RL, Viswanathan A., Felker F., Gross RA (2000) Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, "Starch / Starke", 52 (6-7), pp. 196-204. ). OSA starch preparations in aqueous solutions are almost colorless and tasteless. They do not modify the natural taste and color of the product (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Moreover, starch is a polymer that has a glass transition temperature in the range of 151 to 243 ° C, so it can be exposed to the high temperatures used in the drying process and does not undergo glass transition.

Przyłączenie do łańcucha skrobiowego anionowej grupy oktenylobursztynianowej nadaje mu także charakter jonowy, dzięki czemu zyskuje on zdolność elektrostatycznego stabilizowania układów dyspersyjnych, głównie emulsji typu olej w wodzie (Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionie starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). Amfifilowa skrobia OSA może adsorbować się na granicy faz i przestrzennie stabilizować układ dyspersyjny. Zawady przestrzenne utworzone przez rozgałęzienia polimeru uniemożliwiają zbliżanie się cząstek fazy zdyspergowanej i ich agregację (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Modig i wsp. (2006) twierdzą, że znaczne zwiększenie stabilizacji przestrzennej emulsji następuje już przy niewielkim stężeniu skrobi. Ponadto polimer ten powoduje wzrost lepkości fazy ciągłej układu, co dodatkowo stabilizuje układ. Oktenylobursztynian skrobiowy działa jednocześnie jak surfaktant i stabilizator modyfikujący teksturę fazy ciągłej (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Yusoff i Murray (Yusoff A., Murray B.S. (2011). Modified starch granules as particle-stabilizers of oil-in-water emulsions. Food Hydrocoil. 25 (1), 42-55.) udowodnili, że skrobia typu OSA może również efektywnie stabilizować emulsję o/w z wykorzystaniem mechanizmu Pickering, polegającego na adsorpcji na granicy faz cząstek stałych o średnicy mniejszej niż średnica kropli fazy wewnętrznej.The attachment of an anionic octenylsuccinate group to the starch chain also gives it ionic character, thanks to which it gains the ability to electrostatically stabilize dispersion systems, mainly oil-in-water emulsions (Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionie starch at oppositely charged oil / water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). OSA amphiphilic starch can adsorb at the interface and spatially stabilize the dispersion system. The steric hindrances created by the branching of the polymer prevent the particles of the dispersed phase from approaching and aggregating (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167- 174.). Modig et al. (2006) claim that a significant increase in the spatial stabilization of the emulsion occurs even at a low concentration of starch. Moreover, this polymer increases the viscosity of the continuous phase of the system, which additionally stabilizes the system. Starch octenyl succinate acts as both a surfactant and a texture modifying stabilizer for the continuous phase (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.) . Yusoff and Murray (Yusoff A., Murray BS (2011). Modified starch granules as particle-stabilizers of oil-in-water emulsions. Food Hydrocoil. 25 (1), 42-55.) Proved that OSA starch can also effectively stabilize the o / w emulsion using the Pickering mechanism, which consists in adsorption at the phase boundary of solid particles with a diameter smaller than the diameter of the inner phase droplet.

Wysokofunkcyjne preparaty skrobi modyfikowanych typu OSA są szczególnie efektywne w mikrokapsułkowaniu aromatów, lipidów i substancji liofilowych oraz stabilizowaniu napojów i dressingów (Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204., Domian i wsp. 2013). Stanowią one alternatywę dla innych naturalnych hydrokoloidów jak guma arabska czy kazeinian sodu. Oktenylobursztynian skrobiowy spełnia wszystkie wymagania stawiane materiałom nośnikowym wykorzystywanym do mikrokapsułkowania metodą suszenia rozpyłowego (Pegg i Shahid 2008, Krishnan i wsp. 2005, Murua-Pagola i wsp. 2009, Dłużewska i wsp. 2006, Drusch i wsp. 2006, Loksuwan 2007, Serfert i wsp. 2009, Domian i wsp. 2015a, 2018, Soottitantawat i wsp. 2005). Oprócz właściwości emulgujących i stabilizujących ma on również zdolność tworzenia filmów. W wyniku modyfikacji staje się również stosunkowo dobrze rozpuszczalny w wodzie (Bai, Y.,Highly functional preparations of modified starches of the OSA type are particularly effective in microencapsulating flavors, lipids and lyophilic substances and in stabilizing beverages and dressings (Shogren RL, Viswanathan A., Felker F., Gross RA (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, "Starch / Starke", 52 (6-7), pp. 196-204., Domian et al. 2013). They are an alternative to other natural hydrocolloids such as gum arabic or sodium caseinate. Starch octenylsuccinate meets all the requirements for carrier materials used for microencapsulation by spray drying (Pegg and Shahid 2008, Krishnan et al. 2005, Murua-Pagola et al. 2009, Dłużewska et al. 2006, Drusch et al. 2006, Loksuwan 2007, Serfert) et al. 2009, Domian et al. 2015a, 2018, Soottitantawat et al. 2005). In addition to emulsifying and stabilizing properties, it also has the ability to form films. As a result of modification, it also becomes relatively soluble in water (Bai, Y.,

PL 236 931 B1 & Shi, Y. C. (2011). Structure and preparation of octenyl succinic esters of granular starch, microporous starch and soluble maltodextrin. Carbohydrate Polymers, 83(2), 520-527.).PL 236 931 B1 & Shi, Y. C. (2011). Structure and preparation of octenyl succinic esters of granular starch, microporous starch and soluble maltodextrin. Carbohydrate Polymers, 83 (2), 520-527.).

Wodne roztwory długich polimerów skrobi OSA charakteryzują się większą lepkością w porównaniu z roztworami innych skrobi modyfikowanych. Thirathumthavorn i Charoenrein (Thirathumthavorn D., Charoenrein S. (2002). Thermal and pasting properties of native and acid-treated starches derivatized by 1-octenyl succinic anhydride, Carbohydr. Polym. 66(2), s. 258-265.) twierdzą, że jest to spowodowane efektem asocjacji hydrofobowych łańcuchów oraz tworzeniem kompleksów amylozy z hydrofobowymi podstawnikami OSA.Aqueous solutions of long polymers of OSA starch are characterized by higher viscosity compared to solutions of other modified starches. Thirathumthavorn and Charoenrein (Thirathumthavorn D., Charoenrein S. (2002). Thermal and pasting properties of native and acid-treated starches derivatized by 1-octenyl succinic anhydride, Carbohydr. Polym. 66 (2), pp. 258-265.) argue that this is due to the association of hydrophobic chains and the formation of amylose complexes with hydrophobic OSA substituents.

Na rynku dostępnych jest wiele preparatów skrobi OSA o różnych nazwach handlowych, które różnią się między sobą pochodzeniem botanicznym skrobi, masą cząsteczkową, stopniem polimeryzacji czy stopniem podstawienia grupami bezwodnika kwasu oktenylobursztynowego (Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204., Walkowski i Lewandowicz 2004, Prochaska i wsp. 2007). Tym samym mogą one wykazywać zróżnicowane właściwości użytkowe w układach wielofazowych żywności (Górecka 2004, Shube i wsp. 2003, Taherian i wsp. 2006, Yan-Li i wsp. 2010). Założono, że wysokocząsteczkowe preparaty OSA na bazie skrobi dodatkowo modyfikowanych fizycznie, retrogradowanych czy dekstrynizowanych, mogą być szczególnie efektywne w stabilizowaniu układów zdyspergowanych o znacznym udziale cząstek stałych, takich jak pasty węglowe z zawieszonymi cząstkami.There are many preparations of OSA starch on the market with different trade names, which differ in the botanical origin of the starch, molecular weight, degree of polymerization or the degree of substitution with octenyl succinic anhydride groups (Shogren RL, Viswanathan A., Felker F., Gross RA (2000 Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, "Starch / Starke", 52 (6-7), pp. 196-204., Walkowski and Lewandowicz 2004, Prochaska et al. 2007). Thus, they can show various functional properties in multi-phase food systems (Górecka 2004, Shube et al. 2003, Taherian et al. 2006, Yan-Li et al. 2010). It was assumed that high molecular weight OSA preparations based on additionally physically modified, retrograded or dextrinated starches may be particularly effective in stabilizing dispersed systems with a high proportion of solid particles, such as carbon pastes with suspended particles.

Istotą wynalazku jest barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty charakteryzujący się tym, że zawiera mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (dw) w ilości 10% - 20% wagowych, wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego w ilości 2% - 8% wagowych oraz dodatek mieszanki gumy ksantanowej i akacjowej w ilości 0.1% - 0.5% wagowych.The essence of the invention is a natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste characterized by the fact that it contains micronized vegetable carbon from bamboo with an average particle size <1 µm (dw) in the amount of 10% - 20% by weight, high molecular weight starch octenyl succinate sodium in the amount of 2 % - 8% by weight and addition of a mixture of xanthan and acacia gum in the amount of 0.1% - 0.5% by weight.

Korzystnie, gęstość pasty wynosi 1080 - 1,250 kg/m3 (25°C) oraz lepkość 500-2000 cP (25°C).Preferably, the density of the paste is 1,080 - 1.250 kg / m 3 (25 ° C) and a viscosity of 500-2000 cP (25 ° C).

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób przemysłowego otrzymywania barwnika naturalnego na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:Another object of the invention is a method of industrial preparation of a natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, characterized by the following steps:

a) przygotowania płynnej bazy poprzez zmieszanie wysokocząsteczkowej soli sodowej oktenylobursztynianu skrobiowego z wodą oraz mieszanką gumy ksantanowej i akacjowej,a) preparing a liquid base by mixing high molecular weight starch sodium octenyl succinate with water and a mixture of xanthan and acacia gum,

b) mikronizacja węgla do uzyskania średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) oraz c) łączenie półproduktów z punku a) i b) do postaci pasty.b) micronising the coal to a mean particle size <1 µm (d10); and c) combining the intermediates in a) and b) into a paste.

Niniejszy wynalazek przedstawiono szczegółowo w poniższych przykładach wykonania.The present invention is illustrated in detail in the following Examples.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Charakterystyka produktu:Product Characteristics:

PASTA WĘGLOWA E153 - Pasta przeznaczona do barwienia żywnościCARBON PASTE E153 - A paste intended for coloring food

Skład: Woda, skrobia, węgiel roślinny, guma ksantanowa, guma akacjowa, benzoesan sodu, sorbinian potasuIngredients: Water, starch, vegetable carbon, xanthan gum, acacia gum, sodium benzoate, potassium sorbate

Zastosowanie: Przemysł cukierniczy, piekarski, produkcja żelek, drażetek, lodówApplication: confectionery, bakery industry, production of jellies, dragées, ice cream

Charakterystyka: Jednorodna, dyspergująca w wodzie zawiesinaCharacteristics: Homogeneous, water-dispersible suspension

Właściwości fizykochemiczne:Physical and chemical properties:

Wygląd: jednorodna, lekko gęsta cieczAppearance: homogeneous, slightly thick liquid

Zapach: brak obcych zapachówOdor: no foreign smells

Smak: brakTaste: none

Gęstość: 1120 kg/m3 (25°C)Density: 1120 kg / m 3 (25 ° C)

Lepkość: 742 mPas (25°C)Viscosity: 742 mPas (25 ° C)

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:The composition of the vegetable dye paste:

mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) - 10% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 5% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,2% woda demineralizowana 84,8%micronized bamboo vegetable carbon with an average particle size of <1 µm (d10) - 10% high molecular weight starch octenylsuccinate sodium 5% mixture of xanthan and acacia gum 0.2% demineralized water 84.8%

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:The composition of the vegetable dye paste:

mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) - 12% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 8%micronized bamboo vegetable carbon with an average particle size of <1 μm (d10) - 12% high molecular weight starch octenyl succinate 8%

PL 236 931 B1 mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,1% woda demineralizowana 79,9%PL 236 931 B1 mixture of xanthan and acacia gum 0.1% demineralized water 79.9%

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:The composition of the vegetable dye paste:

mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) - 12% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 2% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,5% woda demineralizowana 85,5%micronized bamboo vegetable carbon with an average particle size <1 gm (d10) - 12% high molecular weight starch octenylsuccinate sodium 2% mixture of xanthan and acacia gum 0.5% demineralized water 85.5%

P r z y k ł a d 5P r z k ł a d 5

Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:The composition of the vegetable dye paste:

mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) - 20% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 3% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,3% woda demineralizowana 76,7%micronized bamboo vegetable carbon with an average particle size <1 gm (d10) - 20% high molecular starch sodium octenyl succinate 3% mixture of xanthan and acacia gum 0.3% demineralized water 76.7%

P r z y k ł a d 6P r z k ł a d 6

Sposób produkcji wyselekcjonowanych postaci barwników węgla roślinnegoA method of producing selected forms of vegetable carbon dyes

Technologia produkcji składa się z 3 etapów:The production technology consists of 3 stages:

- przygotowania płynnej bazy,- preparation of a liquid base,

- mikronizacji węgla oraz- micronization of carbon and

- procesu łączenia półproduktów do postaci pasty.- the process of combining semi-finished products into a paste.

Etap 1. Dokładnie odważoną porcję skrobi FLO-MAX™ 2110 (Ingredion, USA) należy uwodnić w wodzie o temperaturze w zakresie 18-25°C za pomocą mieszalnika BMX 15S (Biomix, Polska), dostosowując prędkość mieszania tak, aby próbka nie uległa zbytniemu napowietrzeniu (w zakresie 200-500 rpm). Po uwodnieniu skrobi, do klarownego, roztworu należy małymi porcjami dodawać mieszankę gum Thixogum™ (Nexira, Francja), cały czas mieszając do pełnego uwodnienia cząstek stałych. Tak przygotowaną bazę należy odstawić na około 15 minut.Stage 1. An accurately weighed portion of FLO-MAX ™ 2110 starch (Ingredion, USA) should be hydrated in water at a temperature in the range of 18-25 ° C using a BMX 15S mixer (Biomix, Poland), adjusting the mixing speed so that the sample does not become damaged. excessive aeration (in the range of 200-500 rpm). After the starch is hydrated, add the Thixogum ™ gum blend (Nexira, France) in small portions to the clear solution, stirring continuously until the solids are fully hydrated. Set aside prepared in this way for about 15 minutes.

Etap 2. Przygotować węgiel do mikronizacji. Do mikronizatora np. MC-JETMILL MC2 (Dec, Chiny) należy podłączyć źródło sprężonego powietrza. Węgiel należy podawać przez podajnik utrzymując stałą szybkość dozowania surowca, tak, aby cząstki swobodnie migrowały do młyna strumieniowego. Do procesu należy zastosować ciśnienie robocze utrzymujące się na poziomie 12 bar. W celu otrzymania surowca o najmniejszych cząstkach należy, co około 5 min usuwać z powierzchni filtra surowiec.Stage 2. Prepare the charcoal for micronization. A source of compressed air should be connected to the microniser, e.g. MC-JETMILL MC2 (Dec, China). Coal should be fed through the feeder, keeping the feed rate constant, so that the particles migrate freely to the jet mill. A working pressure of 12 bar should be used for the process. In order to obtain the raw material with the smallest particles, the raw material should be removed from the filter surface every 5 minutes.

Etap 3. W kolejnym etapie do przygotowanej bazy należy małymi porcjami dodawać mikronizowany węgiel, a następnie całość dokładnie wymieszać za pomocą mieszalnika BMX 15S (Biomix, Polska). Powietrze, które dostanie się w trakcie mieszania należy usunąć za pomocą pompy próżniowej ME1C.Stage 3. In the next stage, micronized carbon should be added to the prepared base in small portions, and then the whole thing should be thoroughly mixed using a BMX 15S mixer (Biomix, Poland). Air released during mixing should be removed with a ME1C vacuum pump.

Skrobia FLO -MAX™ 2110 (Ingredion, USA) - skrobia modyfikowana typu OSA (E1450 Sól sodowa oktenylobursztynianu skrobiowego) jest otrzymywana z ziaren kukurydzy, do stosowania w funkcji stabilizatora, emulgatora, nośnika, zagęstnika i środka wiążącego. Charakteryzuje się lepkością 2,0 - 3,5 [cP], suchą masą w ilości 90 [%] oraz pH od 2,5 - 4,5.FLO -MAX ™ 2110 starch (Ingredion, USA) - modified OSA starch (E1450 Sodium starch octenyl succinate) is obtained from corn kernels for use as a stabilizer, emulsifier, carrier, thickener and binder. It is characterized by a viscosity of 2.0 - 3.5 [cP], a dry weight of 90 [%] and a pH of 2.5 - 4.5.

Węgiel Shanghai (Hainuo Coal Industry, Chiny) - węgiel pochodzenia roślinnego, otrzymywany z bambusa.Shanghai Coal (Hainuo Coal Industry, China) - vegetable coal obtained from bamboo.

Thixogum™ - (Nexira, Francja) mieszanka naturalnych hydrokoloidów tj. gumy ksantanowej i gumy akacjowej w stosunku 45:55.Thixogum ™ - (Nexira, France) blend of natural hydrocolloids, ie xanthan gum and acacia gum in a 45:55 ratio.

Barwnik według wynalazku znajduje zastosowanie do barwienia środków spożywczych do produkcji ciastek, lodów, babeczek i żelek. Barwnik według wynalazku w postaci pasty daje dobry efekt barwiący i stabilną czarną barwę produktu w różnych operacjach technologicznych takich jak mrożenie, pieczenie czy żelifikacja.The dye according to the invention is used to color foodstuffs for the production of cookies, ice cream, muffins and jelly beans. The dye according to the invention in the form of a paste gives a good coloring effect and a stable black color of the product in various technological operations such as freezing, baking or gelling.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że zawiera mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (dw) w ilości 10% - 20% wagowych, wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego w ilości 2% - 8% wagowych oraz dodatek mieszanki gumy ksantanowej i akacjowej w ilości 0.1% - 0.5% wagowych.1. Natural vegetable carbon-based dye in paste form, characterized by containing micronized vegetable carbon from bamboo with an average particle size <1 gm (dw) in the amount of 10% - 20% by weight, high molecular weight starch sodium octenyl succinate in the amount of 2% - 8% by weight and addition of a mixture of xanthan and acacia gum in the amount of 0.1% - 0.5% by weight. 6 PL 236 931 B16 PL 236 931 B1 2. Barwnik według zastrz. 1, znamienny tym, że gęstość pasty wynosi 1080 - 1,250 kg/m3 (25°C) oraz lepkość 500 - 2000 cP (25°C).2. The dye according to claim 1 1, characterized in that the density of the paste is 1,080 - 1.250 kg / m 3 (25 ° C) and a viscosity of 500 - 2,000 cps (25 ° C). 3. Sposób przemysłowego otrzymywania barwnika naturalnego na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:3. Industrial method for obtaining a natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, characterized by the following steps: a) przygotowania płynnej bazy poprzez zmieszanie wysokocząsteczkowej soli sodowej oktenylobursztynianu skrobiowego z wodą oraz mieszanką gumy ksantanowej i akacjowej,a) preparing a liquid base by mixing high molecular weight starch sodium octenyl succinate with water and a mixture of xanthan and acacia gum, b) mikronizacja węgla do uzyskania średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) orazb) micronizing the carbon to a mean particle size <1 gm (d10) and c) łączenie półproduktów z punku a) i b) do postaci pasty.c) combining the intermediates from a) and b) to form a paste.
PL428394A 2018-12-22 2018-12-22 Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production PL236931B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428394A PL236931B1 (en) 2018-12-22 2018-12-22 Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL428394A PL236931B1 (en) 2018-12-22 2018-12-22 Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL428394A1 PL428394A1 (en) 2020-06-29
PL236931B1 true PL236931B1 (en) 2021-02-22

Family

ID=71124871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL428394A PL236931B1 (en) 2018-12-22 2018-12-22 Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL236931B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL428394A1 (en) 2020-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5978418B2 (en) Cellulose composition
DE69531674T2 (en) NON-SEPARABLE STARCH OIL COMPOSITIONS
KR101275523B1 (en) Water-Soluble Dietary Fiber-Containing Composition and Method for Preparing Same
US5538751A (en) Thickened foodstuff having improved storage stability and process of making
JP2000504216A (en) Water-dispersible formulations containing hydrophobic natural pigments, their production and use
KR102170339B1 (en) Novel coating system
CN101160064A (en) Flavoring matrix compositions, methods for preparing the same, methods for using the same, and food prepared from the same
CN104921047A (en) Microcapsule mustard essence and preparation method thereof
JP5583014B2 (en) Modified sugar beet pectin and its application
CN102108137A (en) Liposoluble active ingredient composition containing protein-polysaccharide conjugate
US20200045996A1 (en) Pearl-like capsule and method of manufacturing the same
CN102300469A (en) Flavor encapsulation and method thereof
Li The use of starch-based materials for microencapsulation
Jin et al. Starch-based microencapsulation
AU698970B2 (en) Food thickener comprising a non-pregelatinised amylose polymer phase dispersed in a second biopolymer
PH12015501139B1 (en) A method of preparing an edible oil-in-water emulsion and emulsion so obtained
PL236931B1 (en) Natural dye based on vegetable carbon in the form of a paste, and method of its production
US3162541A (en) Method of coloring foods and other materials and the resulting product
JP2011254770A (en) Processed food product containing cellulose-based powder
JP6457195B2 (en) Compound food
JP5995344B2 (en) Method for producing emulsifying composition, method for producing emulsion, composition for emulsifying and emulsion
JP5839537B2 (en) salad
Thevenet Acacia gum (gum arabic)
JP2021518756A (en) A powdered composition containing a carotenoid and / or a derivative thereof, a D-glycose oligomer, and a modified polysaccharide, and a food, feed, or personal care preparation containing this composition.
WO2020184556A1 (en) Method for suppressing bubbling in naturally derived water-soluble pigment