Натуральные Пищевые красители

Способы получения концентрированного красителя из выжимок темных сортов винограда

Извлечение антоцианов из растительного сырья' обычно осуществляют методом экстракции слабыми вод­ными или водно-спиртовыми растворами минеральных или органических кислот.

Один из методов получения красного красителя, при коїсром свежевыбродившие или перегнанные выжимки винограда экстрагируют разбавленным этиловым спир­том, предложен Карпене [88]. Лучшие результаты по­лучаются при экстрагировании выжимок из "ягод вино­града предварительно подкисленным винной кислотой спиртом. Экстракт концентрируют под вакуумом и по­лученный краситель используют для подкраски вин. Однако из перегнанных выжимок краситель получает­ся низкого качества. Сказывается неблагоприятное влияние семян винограда как источника дубильных ве­ществ, продукты конденсации которых способствуют помутнению окрашиваемой жидкости.

Для получения экстракта красящих веществ из ви­ноградных выжимок можно использовать также 2%-ный водный раствор лимонной или винной кислот или вод­но-спиртовой (50%-ный) раствор названных кислот[45]. В этих случаях экстракцию проводят при температу­ре 35—45°С в течение 4 ч, затем вытяжку сливают и операцию повторяют. При экстрагировании водно-спир - товым раствором концентрацию спирта уменьшают до 30%, после чего производят прессование выжимок. Объединенный экстракт концентрируют под вакуумом До содержания сухих веществ 30—40%.

Следует отметить, однако, что использование дорого­стоящих и дефицитных пищевых кислот и растворите­ля, которые к тому же частично теряются в процессе из­влечения красящих веществ из выжимок винограда, делают описанные способы малодоступными для широ­кого производственного применения. Кроме того, эк­стракты, приготовленные на водных растворах органи­ческих кислот, нестойки к действию микроорганизмов, ранить их можно в течение не более 15 дней, при дли - ельном хранении необходимо сульфитировать [2].

В литературе описываются некоторые варианты при­готовления из виноградных выжимок экстрактов, спе­циально предназначенных для подкраски вина, с при­менением в качестве экстрагента вина или виноградно­го сусла |[95]. Но эти способы имели ограниченное применейие, и в настоящее время от них полностью от­казались.

В Италии, где вырабатывают виноградные красите­ли, наиболее распространен способ Карпентьери [2]. Ви­ноградные выжимки обрабатывают равным по массе количеством 0,2%-ного раствора сернистого ангидрида или 0,4%-ного метабисульфита калия. В случае, если сырье малокислотное, а также при использовании мета­бисульфита, добавляют винную кислоту. При высоком содержании красящих веществ в выжимках концентра­цию экстрагента увеличивают примерно в 1,5 раза.

Массу настаивают в течение 48—72 ч, затем слива­ют вытяжку, а остаток отпрессовывают. Полученный экстракт хранят в герметической таре. Расходуют экст­ракт по мере надобности. Перед концентрированием его десульфнтируют острым паром. Концентрируют эк­стракт в вакуум-аппаратах при температуре 40—45°С, упаривая в 3—5 и более раз.

Хороший краситель получается при использовании свежих выжимок из винограда, остающихся при произ­водстве сока, либо свежевыбродившкх. Применяют этот краситель для подкраски вина, плодовых сиропов, сто­лового уксуса и т. п.

Один из способов извлечения красящих веществ из виноградных выжимок и получения натурального крас­ного пищевого красителя разработан Б. И. Леоновым и Н. М. Рудневым [42, 54, 55]. Технология приготовления красителя состоит в следующем: свежие выжимки, по­лученные после прессования винограда, заливают 1%-ным раствором химически чистой соляной кислоты в соотношении 1:1 и настаивают в течение 12—20 ч, периодически перемешивая. С целью ускорения процес­са экстрагирования красящих веществ из выжимок ви­нограда массу подогревают до температуры 65—70° и выдерживают 30—60 мин. По окончании экстрагирова­ния массу охлаждают, жидкую фракцию сливают са­мотеком, остаток отпрессовывают. Полученные жидкие фракции соединяют и после отстаивания фильтруют.

Выжимки промывают водой и вторично отжимают на прессе, а воду используют для приготовления новой порции раствора кислоты.

Приготовленный таким образом первичный экстракт из выжимок винограда представляет собой интенсивно окрашенную в красный цвет жидкость плотностью 1010—1080 кг/м3, содержащую 3—5% сахара и 5—7 г красящих веществ в литре. Этот экстракт непригоден для окрашивания пищевых продуктов, так как в нем содержится небольшое количество красящих веществ. Поэтому его концентрируют путем упаривания под ва­куумом при температуре 60—65°С в аппаратуре из нержавеющей стали.

Концентрирование первичного экстракта из вино­градных выжимок и получение энокрасителя было на­чато в 1961 г - на Краснодарском витаминном комбина­те, куда поступал первичный экстракт из Молдавии. Однако первые образцы концентрированного экстракта, переданные из Краснодара во ВНИИ кондитерской промышленности для испытания, содержали осадок. При хранении образцов количество осадка увеличива­лось. Причиной этого, как выяснилось, была высокая температура в процессе упаривания первичного экст­ракта в вакуум-аппарате: 75—80°С. При высокой тем­пературе энин, постепенно теряя глюкозу, превращает­ся в плохо растворимый в воде аглюкон энидин.

Следует отметить, что в*ходе упаривания первично­го экстракта из виноградных выжимок происходит де­градация красящих веществ, сопровождающаяся поте­рями, достигающими 40% [45]- Исходный экстракт со­держит свободную соляную кислоту (рН 1,5—2,0). По мере удаления влаги концентрация соляной кислоты соответственно увеличивается и в готовом красителе рН иногда доходит до 1,1—1,2 и даже до 0,9. Очевид­но, это и является причиной гидролиза и поликонденса­ции антоцианов и образования нерастворимых про-

В целях сокращения потерь красящих веществ и пре­дотвращения выпадения в энокрасителе нерастворимо - . ни осадка в первичный экстракт перед концентрирова - ием добавляют или 1—2% пищевой глюкозы, или 3—

О карамельной патоки, или около 1,5% глюкозно-бел - жового концентрата. Это препятствует отщеплению глю­козы от энина и превращению его в энидин (33, 47].

Добавление глюкозы в первичный экстракт перед упариванием облегчает достижение в красителе требу­емого мйнимального содержания сухих веществ (30%), однако лишь частично устраняет потери красящих ве­ществ и несколько удорожает готовую продукцию.

Количество красящих веществ в первичном и кон­центрированном экстракте зависит также от сорта ви­нограда и способа получения из него вина. В выжимках красных сортов винограда, получающихся в виде от­ходов производства при изготовлении белых вин, содер­жится наибольшее количество красящих веществ. На­иболее богат по содержанию энина виноград гибрид­ных сортов, распространенный в Молдавии.

В процессе испытаний отдельных партий концентри­рованного красителя при окрашивании им карамель­ной массы было отмечено, что присутствие в нем сво­бодной соляной кислоты способствует нарастанию ре­дуцирующих веществ в изделиях. С учетом этого на Краснодарском витаминном комбинате были изготов­лены партии концентрированного энокраептеля, пер­вичный экстракт для которого получали обработкой виноградных выжимок слабым раствором сернистой кислоты, содержащей 0,2% S02.

Свежие виноградные выжимки темных сортов за­гружали в чан и дозировали равное по массе количест­во 0,2%-ного раствора SO2. Содержимое в емкости : плотно закрытой крышкой выдерживали в течение 48- 72 ч, при периодическом перемешивании. Затем экст ракт сливали, выжимки отпрессовывали и полученную при этом жидкую фракцию присоединяли к нему.

Приготовленный таким образом первичный экстракт представляет собой непрозрачную жидкость розового цвета. Эта жидкость сохраняется сравнительно дли­тельное время благодаря присутствию S02 (консерван­та), содержание которого доходит до 0,15%.

Во ВНИИКП испытывали образцы первичного эк­стракта, приготовленного на винзаводах описанным способом. Получены следующие данные: содержание красящих веществ в первичном экстракте составляет 11,5 г/кг, рН 3%-ного раствора 2,45—2,75, титруемая кислотность 14,1—16,8 град. Отдельные образцы пер­вичного экстракта представляют собой сравнительно прозрачную жидкость вишневого цвета с небольшим осадком.

Для получения красителя первичный экстракт де - сульфитируют острым паром и затем концентрируют его в вакуум-выпарных установках.

В описанных выше вариантах способов приготовле­ния красителя из виноградных выжимок конечным продуктом является концентрат с определенным содер­жанием красящих веществ. К числу важнейших компо­нентов красителя кроме собственно красящих веществ могут быть отнесены также и органические кислоты. Наличие преобладающих количеств сахаров, минераль­ных, пектиновых, дубильных и других веществ затруд­няет получение красителя с высокой концентрацией - красящих веществ, что осложняет его использование.

В связи с этим предложен ряд способов повышения содержания красящих веществ в натуральных краси­телях. Как отмечается в ряде литературных источни­ков, с точки зрения качества предпочтение отдается красителям в виде пасты и порошка [2]. -

Итальянские фирмы выпускают порошкообразный виноградный краситель. Изготовляют его из экстрак­та виноградных выжимок, который затем нейтрализу­ют и сушат в распылительной сушилке. Содержание красящих веществ, включая и дубильные, в указан­ном красителе достигает 67,5% [88].

Предложены способы получения сухого энокраси - теля, основанные на осаждении антоцианов в виде комплексов с двухвалентными металлами. Солянокис­лый экстракт красящих веществ нейтрализуют до рН 1 едким натром или кальцинированной содой и обра­батывают хлористым кальцием. Затем после 3—4-ча - с вого отстоя нерастворимый в воде осадок отделяют, сушат и измельчают [44].

0 5^° ДР^Г0МУ способу выжимки экстрагируют 0,3— 0'00уным раствором соляной кислоты с добавлением в'ают 2 ТемпеРатуре 50°С. Смесь подщелачи­вают едким натром, экстракт отделяют и обрабаты - док кГИДр00КИсью бария при рН 8,3. Выпавший в оса - омплекс отделяют от маточного раствора и раз­лагают на фильтре смесью концентрированной соля­ной кислоты и спирта. В полученный фильтрат добав­ляют сульфат натрия для осаждения ионов бария и фильтруют. Антоциановый комплекс следует разлагать тотчас после осаждения, иначе теряются красящие вещества, которые по истечении 24 ч извлечь из осадка не удается (61, 62].

Описанный способ позволяет без применения тепла повысить содержание красящих веществ до 2—5%. Эк­стракт содержит значительное количество поваренной соли. Хранить его нужно при температуре 0—2°С и рН 1. Высокая кислотность и малая устойчивость кра­сителя при хранении в обычных условиях затрудняет его использование.

Общим недостатком рассматриваемых способов по­лучения красителей является сравнительно низкое со­держание в красителях красящих веществ и наличие сопутствующих компонентов, обусловленных химичес­ким составом используемого растительного сырья. По­скольку концентрация антоцианов в сырье невелика, по­лучение высококачественного красителя возможно лишь при условии предварительной очистки экстракта крася­щих веществ от примесей. Условия экстракции также должны способствовать наименьшему переходу этих примесей в раствор.

В Молдавском научно-исследовательском институте пищевой промышленности проведены исследования и разработана технология получения виноградного кра­сителя в виде концентрата и порошка с высокой окра­шивающей способностью.

Извлечение красящих веществ производят в противо­токе методом вытеснения с применением раствора сер­нистого ангидрида. Исходная концентрация экстраген­та устанавливается в зависимости от кратности про­мывки выжимок: 0,4% при двукратной и 0,6% при трех­кратной. Соотношение сырья и раствора экстрагента 1:1 (по массе) (3].

Сернистокислый экстракт гораздо меньше загрязнен балластными веществами (из которых преобладают са­хара), чем солянокислый, и не подвержен микробиаль - ной порче.

Технологическая схема предусматривает удаление из экстракта перед концентрированием основной части примесей (4]. Вначале экстракт подвергают термической десульфитацни острым паром. С целью удаления Саха­ров десульфитированный экстракт сбраживают на хле­бопекарных дрожжах, фильтруют и очищают с помощью ионообменных смол. Катионитом в водородной форме удаляются зольные примеси, анионитом — анионы ми­неральных кислот, в том числе часть сернистой кисло­ты, оставшейся после десульфитацни.

Для поддержания постоянного состава конечного продукта при анионироваиии из экстракта извлекают избыток органических кислот. Очищенный экстракт сгущают под вакуумом до содержания в нем не менее 40% сухих веществ.

В результате очистки повышается концентрация пиг­ментов и конечный продукт имеет высокую окрашива­ющую способность. Последующей вакуум-сушкой та­кой концентрат может быть превращен в порошок. Со­держание красящих веществ в нем, по данным Молдав­ского НИИ пищевой промышленности, составляет 325 г/л. Сухие вещества красителя на 75% представле­ны антоцианами.

Концентрированный виноградный краситель, приго­товленный описанным способом из сернокислотного эк­стракта, испытан при окрашивании карамели, марме­ладной массы и газированных напитков. Расход его при подкраске кондитерских изделий в зависимости от их вида и требуемой интенсивности окраски составля­ет 0,2—0,7 кг на 1 т продукции.

Поскольку в красителе помимо красящих веществ содержатся в основном органические кислоты, наблю­дается лишь небольшое нарастание (около 0,2—0,8 %) редуцирующих веществ в карамельной массе. Количе­ство вносимой с красителем влаги исчисляется сотыми долями процента.

Окрашенные изделия сохраняют цвет в пределах предъявляемых требований в течение гарантийных сро­ков хранения.

Сам краситель при хранении в герметизированной стеклянной и газовлагонепроницаемой полимерной та­ре в комнатных условиях не обнаруживает видимых из­менений в течение 18 мес.

При соответствующих условиях хранения виноград­ный краситель обладает высокой устойчивостью. Это подтверждается литературными сведениями о стабиль­ности аналогичных продуктов итальянского производ­ства {100].