Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения пищевого энокрасителя

Изобретение относится к технологии получения пищевого красителя из отходов переработки винограда.

Известен способ получения натурального пищевого антоцианового красителя из выжимок темных сортов ягод [Патент РФ 2515478, 2012, С09В 61/00. Опубл. в бюл. №13 от 10.05.2014]. Способ включает смешивание высушенного и измельченного сырья с экстрагентом - смесь воды и глицерина, взятых в массовом соотношении 1÷3, экстрагирование осуществляют при 90-98°С в течение 0,5-1 ч при перемешивании. Полученный краситель отделяют от твердой фракции фильтрованием, остаток отпрессовывают.

Недостатком известного способа является низкий удельный выход красителя.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения натурального пищевого антоцианового красителя из отходов кукурузы [Патент РФ 2294348, 2004, С09В 61/00. Опубл. в бюл. №6 от 27.02.2007], включающий смешивание растительного сырья с действующим веществом, экстракцию, фильтрацию и концентрирование Способ предусматривает подготовку сырья путем его последовательной обработки. При этом предварительно готовят гидролизующий агент путем культивирования микроорганизмов Zygofabosporamarxiana ВКМ Y-848, Geotrichiatumcandidum 3С или их смеси в соотношении 1:1. Затем приготовленный агент вносят в подготовленное сырье в количестве 0,01-0,04% на 1 г сухого сырья и проводят его ферментативный гидролиз в течение 1-2 ч. По истечении времени гидролиза ферменты инактивируют и проводят фильтрацию полученного раствора. После этого осуществляют двукратную промывку оставшегося на фильтре шрота и объединяют промывные воды и фильтрат с получением единого раствора, который затем упаривают до половины объема с получением красителя.

Недостатками известного способа является неоправданная многоступенчатость и длительность технологического процесса.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода, улучшение качества получаемого пищевого красителя, эффективное использование отходов виноделия, упрощение способа получения антоцианового красителя.

Технический результат достигается тем, что в способе получения эно-красителя, включающем смешивание растительного сырья с действующим веществом, экстракцию, фильтрацию и концентрирование, согласно изобретению в качестве растительного сырья используют небродившие, сладкие выжимки темноокрашенных сортов винограда, а в качестве действующего вещества - пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V в количестве 0,002% к массе выжимки, при этом полученную смесь термостатируют в течение одного часа при температуре 37-40°С и рН=3,5-4, проводят экстракцию красителя 96%-ым раствором этанола при температуре 50-60°C с последующей фильтрацией и концентрированим энокрасителя.

Новизной заявляемого технического решения является то, что для получения антоцианового красителя из темноокрашенных выжимок винограда используют пектолитический ферментный препарат, позволяющий получить качественный краситель с высоким содержанием красных пигментов при минимальном количестве технологических операций.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, позволяющая решать задачу, которая ранее не могла быть решена известными техническими решениями. В уровне техники отсутствуют решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого технического решения, что свидетельствует о соответствии технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности «промышленная применимость» обусловлено тем, что предлагаемое техническое решение работоспособно и возможно его использование для получения качественного, пищевого красителя из отходов переработки винограда. Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлен график влияния времени и дозировки LALLZYME EX-V на выход экстрактивных веществ в процентах.

Способ осуществляется следующим образом.

При использовании винограда после отделения сока небродившие сладкие выжимки заливают водой, добавляют пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V в количестве 0,002% к массе выжимки, предварительно растворив в воде в количестве 1:100, создают оптимальные условия для ферментации (температура 37-40°С и рН=3,5-4) выдерживают один час.LALLZYME EX-V представляет собой пектолитический фермент с выраженной побочной активностью, воздействующей на клеточные мембраны и структуру клеток виноградных ягод. Фермент обеспечивает быстрое высвобождение внутриклеточного содержимого. Это происходит благодаря синергическому эффекту воздействия концентрированной пектиназы и специфической вторичной активности. Воздействие направлено на разрушение клеточных мембран кожицы винограда и высвобождение полисахаридов. Экстракцию красителя осуществляют 96%-ным раствором этанола (из расчета 50 мл спирта на 50 г выжимок) при температуре 50-60°С в течении одного часа при постоянном перемешивании, после чего проводят фильтрацию экстракта.

Изобретение способствует полному извлечению красящих веществ и обеспечению стабильности полученного экстракта.

Для доказательства эффективности использования пектолитического ферментного препарата LALLZYME EX-V приведены исследования с разными количествами его внесения и продолжительности процесса ферментации, результаты которых представлены на фигуре 1, где изображено влияние оптимальных режимов на выход экстрактивных веществ в процентах из 50 г виноградных выжимок темноокрашенных сортов винограда Каберне, Левокумский и Мерло в сравнении с контрольными образцами, не подвергавшимися ферментации.

По оси абсцисс указаны режимы обработки пектолитическим ферментным препаратом в разных количествах для каждого сорта: Каберне, Левокумский и Мерло. На графике под позициями: 1-1,5 часа и 0,004% ферментного препарата к массе выжимки; 2-1 час и 0,002% ферментного препарата к массе выжимки: 3-2 часа и 0,006% ферментного препарата к массе выжимки; 4 - контроль - без внесения ферментного препарата.

По оси ординат указан выход экстрактивных веществ из раствора энокрасителя (в %).

Пример 1. Небродившие сладкие виноградные выжимки сортов Каберне, Левокумский и Мерло заливают водой и добавляют пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V в количестве 0,004% к массе выжимки, проводят термостатирование продолжительностью 1,5 часа при температуре 37-40°С и рН=3,5-4. Далее полученную смесь обрабатывают 96%-ным раствором этанола из расчета 50 мл спирта на 50 г выжимок. Экстракцию проводят при 50-60°С в течение одного часа при постоянном перемешивании. Полученный экстракт отделяют от сырья фильтрованием. Затем проводят концентрирование путем отгонки спирта. Выход антоцианов в среднем составил 65%.

Пример 2. Небродившие сладкие виноградные выжимки сортов Каберне, Левокумский и Мерло заливают водой и добавляют пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V в количестве 0,002% к массе выжимки, проводят термостатирование продолжительностью 1 час при температуре 37-40°С и рН=3,5-4. Далее полученную смесь обрабатывают 96%-ным раствором этанола из расчета 50 мл спирта на 50 г выжимок. Экстракцию проводят при 50-60°С в течение одного часа при постоянном перемешивании. Полученный экстракт отделяют от сырья фильтрованием. Затем проводят концентрирование путем отгонки спирта. Выход антоцианов в среднем составил 75%.

Пример 3. Небродившие сладкие виноградные выжимки сортов Каберне, Левокумский и Мерло заливают водой и добавляют пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V в количестве 0,006% к массе выжимки, проводят термостатирование продолжительностью 2 часа при температуре 37-40°С и рН=3,5-4. Далее полученную смесь обрабатывают 96%-ным раствором этанола из расчета 50 мл спирта на 50 г выжимок. Экстракцию проводят при 50-60°С в течение одного часа при постоянном перемешивании. Полученный экстракт отделяют от сырья фильтрованием. Затем проводят концентрирование путем отгонки спирта. Выход антоцианов в среднем составил 70%.

Пример 4. Небродившие сладкие виноградные выжимки сортов Каберне, Левокумский и Мерло обрабатывают 96%-ным раствором этанола из расчета 50 мл спирта на 50 г выжимок. Экстракцию проводят при 50-60°С в течение одного часа при постоянном перемешивании. Полученный экстракт отделяют от сырья фильтрованием. Затем проводят концентрирование путем отгонки спирта. Выход антоцианов контрольных образцов в среднем составил 45%.

Результаты исследований показали, что выход энокрасителя, полученный согласно предлагаемому способу, значительно увеличился при добавлении ферментного препарата в количестве 0,002% к массе выжимки по сравнению с известными методами извлечения красящих веществ. Поскольку добавляемый пектолитический ферментный препарат LALLZYME EX-V дорогой, то нет смысла добавлять больше 0,002%, следует отметить, что внесение такого количества пектолитического ферментного препарата способствует стабильности раствора из-за «мягких» режимов получения энокрасителя.

Что касается внесения ферментного препарата в количестве меньше 0,002% к массе выжимки или вообще не вносить, то выход будет меньше, см. пример 4, фиг. 1.