Патент на изобретение №2159258

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕРНОГО КРАСИТЕЛЯ ПРИРОДНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии получения красителей из сырья природного (растительного) происхождения, которое может быть использовано в пищевой и фармацевтической промышленностях. Незрелый (зеленый) грецкий орех или его кожуру измельчают до частиц размером не более 0,2 мм. Полученную массу подвергают прессованию с получением сока и жмыха, последний сушат до остаточной влажности 3-5 мас.%, сухой жмых измельчают в вихревой мельнице до порошка с размером частиц не более 60 мкм. Порошок смешивают с полученным соком ореха в соотношении не более 3,5:1, нагревают и выдерживают при 100-120°С до образования желеобразной массы, которую остужают при комнатной температуре, смешивают со спиртом в соотношении не менее 10:1, выдерживают смесь в течение не менее 60 мин и подвергают фильтрации на электрофильтре. Массу, осажденную на электрофильтре, собирают и центрифугируют при скорости не менее 5000 об/мин в течение не менее 30 мин. Осадок из центрифуги вначале подвергают термообработке при температуре не более 150°С в течение 10-15 мин, а затем термически обрабатывают в муфельной печи при температуре не более 350°С в течение 5-10 мин. Полученный продукт смешивают со спиртом в соотношении не более 10:1, выдерживают в течение 20-30 мин и фильтруют с получением осадка на фильтре, который является готовым красителем-концентратом. Способ позволяет получить экологически чистый черный краситель из природного растительного материала, обладающего более высокими красящими свойствами. 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения красителей из сырья природного (растительного) происхождения, которое может быть использовано в пищевой и фармацевтической промышленностях.

Известен способ получения красителя из лепестков, пестиков и цветочной пыльцы растения “хайвискас”, включающий экстракцию красителя органической кислотой с последующим удалением растворителя, сушкой и измельчением готового продукта (заявка Японии 60-49836, МПК6 C 09 B 61/00, опубл. 29.06.94 г. ).

Недостатком такого природного материала является то, что из него можно получить краситель красного и близкого к нему цветов, который не может быть использован для окраски волос вследствие низких адгезионных свойств, и предназначен, в основном, для введения в косметические препараты, не может быть использован в медицине и пищевой промышленности. Технология получения такого красителя экологически небезопасна, т.к. для экстракции используются органические кислоты.

Известен способ получения красного красителя из красных водорослей, включающий сушку водорослей и их измельчение до получения нерастворимого порошкообразного материала с основным размером частиц 200-400 мкм. Полученный краситель используется в косметике и пищевой промышленности (заявка ЕПВ 693535, МПК6 C 09 B 61/00, опубл. 24.01.96 г.).

Недостатком такого природного материала и технологии получения красителя является то, что нельзя получить краситель черного цвета.

Известен способ получения красителя из кожуры зрелого (спелого) грецкого ореха, включающий промывку и сушку кожуры, добавление к кожуре воды в количестве (60-78) мас.%, кипячение смеси в течение не менее 1 часа, отделение экстракта от осадка, введение в полученный экстракт сахара в количестве (25-35) мас. % и варку смеси до содержания сухих веществ 40-60 мас.% с последующим добавлением ванилина (0,04-0,05) мас. % (авторское свид. СССР N 1784623, МПК6 C 09 B 61/00, опубл. 30.12.92 г.).

Недостатком такого изобретения является то, что краситель, изготовленный из кожуры зрелого грецкого ореха по такому способу, имеет низкие красящие свойства и ограниченный срок хранения, а также не может быть использован для окраски микрокапсул, например искусственной икры.

Известен способ получения черного красителя для пищевых продуктов, включающий сушку и измельчение материала растительного происхождения, в качестве которого используют чайный лист (патент РФ N 2035478, МПК6 C 09 B 61/00, опубл.20.05.95 г.). Измельченный чайный лист с размером частиц 200-400 мкм экстрагируют водой при температуре 92^oC в течение 20 минут, экстракт чайного листа отделяют от осадка центрифугированием и/или фильтрованием, а сушку продукта осуществляют распылением с получением растворимого порошка влажностью (4-10) мас.%.

Наиболее близким техническим решением, принятым авторами за прототип, является способ экстрагирования натуральных красителей из кожуры грецкого ореха и хины, в котором в качестве экстрагирующего вещества используется углекислый газ, а экстрагирование производят под давлением от 10 до 300 бар и при температуре 20-40^oC (патент ФРГ 3637826 C1, МПК C 09 B 61/00, опубл. 11.05.88).

Однако с помощью данной технологии получают краситель, используемый лишь в косметических целях (для окраски волос и кожи), при этом экстрагирование ведут жидким или сгущенным углекислым газом, используемым в качестве растворителя.

Недостатком данного способа получения красителя из кожуры незрелого грецкого ореха является невозможность использования такого красителя в пищевой промышленности, в частности для изготовления продуктов питания из-за необходимости в многократном экстрагировании с использованием химически активных растворителей (углекислого газа, азота, аргона). Кроме этого, технология предварительного сжижения-сгущения растворителей требует соблюдения сложной дорогостоящей аппаратуры. Задачей предлагаемого изобретения является создание экологически чистого черного красителя из природного (растительного) материала, обладающего высокими красящими свойствами, позволяющего использовать данный краситель как в косметических целях, так и в фармакологической и пищевой промышленности.

Указанная задача решается тем, что в способе получения черного красителя природного происхождения, например, из кожуры незрелого грецкого ореха, включающем сушку и измельчение материала растительного происхождения, согласно изобретению используют также собственно плод незрелого (зеленого) грецкого ореха, при этом как кожуру, так и плод грецкого ореха измельчают до частиц размером не более 0,2 мм, полученную массу подвергают прессованию с получением сока и жмыха, последний из которых сушат до остаточной влажности 3-5 мас. %, сухой жмых измельчают в вихревой мельнице до порошка с размером частиц не более 60 мкм; порошок смешивают с полученным соком ореха в соотношении не более 3,5:1, нагревают и выдерживают при температуре 100-120^oC до образования желеобразной массы, которую остужают при комнатной температуре, смешивают с этиловым спиртом в соотношении не менее 10:1, выдерживают смесь в течение не менее 60 минут и подвергают фильтрации на электрофильтре: массу, осажденную на электромагнитном фильтре, собирают и центрифугируют при скорости не менее 5000 об/мин в течение не менее 30 минут; осадок из центрифуги вначале подвергают термообработке при температуре не более 150^oC в течение 10-15 минут, а затем термически обрабатывают в муфельной печи при температуре не более 350^oC в течение 5-10 минут; полученный продукт смешивают с этиловым спиртом в соотношении не более 10:1, выдерживают в течение 20-30 минут и фильтруют с получением осадка на фильтре, который собирают и фасуют в качестве готового красителя.

Полученный по предлагаемой технологии черный краситель из зеленого грецкого ореха или его кожуры обладает высокостойкими красящими свойствами в высококонцентрированной форме (для получения рабочей формы красителя концентрат разбавляют в 5000 раз) и предназначен для использования, в основном, в пищевой и фармацевтической промышленностях для окрашивания желатиновых или белковых микрокапсул.

Характеристика растительного материала, применяемого при получении черного красителя.

При получении черного красителя природного происхождения используют кожуру незрелого (зеленого) грецкого ореха. Кожуру незрелого грецкого ореха отделяют от мякоти. Мякоть ореха может быть использована для приготовления варенья. Кожуру незрелого грецкого ореха высушивают любым из существующих способов, например потоком сухого воздуха при температуре 70-100^oC до влажности не более 20 мас.% и хранят для последующего получения черного красителя. При необходимости в качестве сырья может быть использован незрелый грецкий орех целиком.

Технология получения черного красителя из незрелого грецкого ореха или его кожуры.

Пример 1. Берут незрелый (зеленый) грецкий орех (или его кожуру) влажностью 65-70 мас. % и измельчают на мельнице до частиц размером не более 0,2 мм. Полученную массу подвергают прессованию на гидравлическом прессе, развивающем давление до 25 тонн, с получением сока и жмыха. Жмых сушат при температуре не более 300^oC до остаточной влажности 3-5 мас.%. Сухой жмых измельчают в вихревой мельнице до порошка с размером частиц 50-60 мкм. Порошок смешивают с полученным соком ореха в соотношении не более 3,5:1, нагревают и выдерживают при температуре 100-120^oC 60 минут до образования желеобразной массы. Массу остужают при комнатной температуре, смешивают с этиловым спиртом в соотношении не менее 10:1. Смесь выдерживают в течение не менее 60 минут и подвергают фильтрации на электромагнитном фильтре, работающем на частоте 2500 Гц. Смесь прокачивают через указанный фильтр с помощью вакуумного насоса мощностью 2,5 кВт. При этом очищаются от органических примесей компоненты-красители (соединения металлов, иода и других микроэлементов). Массу, осажденную на электромагнитном фильтре, собирают и центрифугируют при скорости вращения центрифуги не менее 5000 об/мин в течение 30-60 минут. Осадок из центрифуги вначале подвергают термообработке при температуре не более 150^oC в течение 10-15 минут, а затем термически обрабатывают в муфельной печи при температуре не болев 350^oC в течение 5-10 минут. Полученный продукт смешивают с этиловым спиртом в соотношении не более 10:1, выдерживают в течение 20-30 минут и фильтруют с получением осадка на фильтре, который собирают и фасуют в качестве готового черного красителя-концентрата для окрашивания, например, желеобразных микрокапсул при получении такого пищевого продукта, как искусственная черная икра осетровых рыб. Перед применением из концентрата получают краситель при его разбавлении водой в 5000 раз. Из одной тонны сырья получают 2 кг концентрата черного красителя.

Пример 2. Полученный черный краситель используют для окрашивания фармацевтических препаратов в капсулированной форме или пищевых продуктов, например для приготовления искусственной черной икры. Для этого берут природный черный краситель-концентрат, полученный по примеру 1 из незрелого (зеленого) грецкого ореха или его кожуры и растворяют его в воде в соотношении 1:10 для приготовления жидкого концентрата. Из указанного жидкого концентрата готовят рабочий раствор при разбавлении жидкого концентрата водой в соотношении 1: 500. Полученный краситель охлаждают до температуры 10-15^oC. Далее полученные в грануляторе искусственные гранулы икры подвергают дублению в чайном экстракте и, после промывания, окрашивают, помещая их в рабочий раствор черного красителя в течение 5-10 минут с последующим удалением красителя и получением цвета гранул от темно-серого до черного. Окрашенные гранулы промывают от остатков красителя вначале сырой, а затем кипяченой водой.

В таблице приведены показатели окрашенного пищевого продукта.

Предлагаемая технология позволяет получать экологически чистые без посторонних примесей микрокапсулы продукта устойчивого черного цвета.

Промышленная применимость. Изобретение может быть использовано в пищевой и фармацевтической промышленностях.

Формула изобретения

Способ получения черного красителя природного происхождения, включающий измельчение и сушку плода незрелого (зеленого) грецкого ореха или кожуры незрелого грецкого ореха, при этом материал измельчают до частиц размером не более 0,2 мм, полученную массу подвергают прессованию с получением сока и жмыха, последний сушат до остаточной влажности 3 – 5 мас.%, сухой жмых измельчают в вихревой мельнице до порошка с размером частиц не более 60 мкм; порошок смешивают с полученным соком ореха в соотношении не более 3,5 : 1, нагревают и выдерживают при 100 – 120^oC до образования желеобразной массы, которую остужают при комнатной температуре, смешивают с этиловым спиртом в соотношении не менее 10 : 1, выдерживают смесь не менее 60 мин и подвергают фильтрации на электромагнитном фильтре; массу, осажденную на электромагнитном фильтре, собирают и центрифугируют при скорости не менее 5000 об/мин в течение не менее 30 мин; осадок из центрифуги вначале подвергают термообработке при температуре не более 150^oC в течение 10 – 15 мин, а затем термически обрабатывают в муфельной печи при температуре не более 350^oC в течение 5 – 10 мин; полученный продукт смешивают с этиловым спиртом в соотношении не более 10 : 1, выдерживают в течение 20 – 30 мин и фильтруют с получением осадка на фильтре, который собирают и фасуют в качестве готового красителя.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за
поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 07.12.2009

Дата публикации: 27.03.2011