Способ получения водорастворимого меланина
Изобретение относится к пищевой промышленности . Сущность изобретения в том, что для получения водорастворимого меланина в качестве меланинсодержащего растительного сырья используют выжимки столовой свеклы, которые экстрагируют раствором гидроксида аммония при рН 8,5- 11,5 при температуре 65°С в течение 1 ч и объемном соотношении экстрагента и сырья 5:15, полученную жидкую фазу после экстракции настаивают на соляной кислоте при рН среды 3,1-3,6 в течение 4-6 ч, после чего проводят дополнительное разделение фаз с последующим промыванием полученного осадка. 1 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 07 G 17/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4930506/13 (22) 22.04.91 (46) 30.11.92. Бюл, ¹ 44 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M.Â.Ëîìoèîñîâà (72) А.А.Колесник, В.Н,Голубев, Л.А,Ирха, А,И,Рыбак и П.П.Липнягов (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 939446, кл. С 07 G 17/00, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИ МОГО M ЕЛАН IË НА (57) Изобретение относится к пишевой промышленности. Сущность изобретения в
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологическим процессам переработки вторичных продуктов консервной промышленности, в частности к способам получения меланинов из растительного сырья — свеклы.
Известен способ получения водорастворимого меланина, включающий измельчение кожицы красного винограда, суспендирование в спипте, обоаботку ультразвуком, экстракцию 1 %- ным раствором гидроксида аммония при рН 9...10 в течение 2-3 ч, отстаивание 2 ч, освобождение экстракта от взвесей центрифугированием 20 мин, удаление экстракта выпариванием, отмывку от красящих веществ и примесей этилацетатом, спиртом и ацетоном и контроль качества промывки по хемилюминесцентной реакции, Недостатком способа является большая длительность процесса, сравнительно высокая стоимость виноградной выжимки,,... Ж,, 1778114 А1 том, что для получения водорастворимого меланина в качестве меланинсодержащего растительного сырья используют выжимки столовой свеклы, которые экстрагируют раствором гидроксида аммония при рН 8,5—
11,5 при температуре 65 С в течение 1 ч и объемном соотношении экстрагента и сырья 5:15, полученную жидкую фазу после экстракции настаивают на соляной кислоте при рН среды 3,1 — 3,6 в течение 4 — 6 ч, после чего проводят дополнительное разделение фаз с последующим промыванием полученного осадка, 1 табл. узость и сезонность сырьевой базы, а также невысокая антиокислительная способность и биологическая активность меланина.
Цель изобретения — расширение сырьевой базы при одновременном увеличении выхода и повышении биологической активности препарата.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения водорастворимого меланина, включающем экстрагирование отжатого растительного сырья, отделение изолята, обработку его соляной кислотой с последующим отделением взвесей и их промывку, в качестве сырья используют выжимку корнеплодов столовой свеклы, экстрагирование осуществляют при
- температуре 65 С в течение 1 ч раствором гидроксида аммония при рН 8,5...11,5 и объемном соотношении экстрагента и сырья
5...15, в жидкий изолят вводят соляную кислоту в количестве, необходимом для достижения рН среды 3,1...3,6, а промывку
1778114 целевого продукта последовательно проводят раствором уксусной кислоты с рН 4...5, ацетоном, спиртом и сушат промытую массу.
Использование в качестве источника получения меланина свекольные выжимки обеспечивает доступность сырья и возможность дальнейшей утилизации остатка после отмывки от щелочи.
Применение в качестве экстрагента гидроксида аммония и проведение процесса при термическом воздействии 65ОС в течение 1 ч обеспечивает не только высокую степень извлечения препарата меланина, но и растворимость в воде, что обусловлено взаимодействием аммиака с функциональными группами выделяемого фенольного биополимера, приводящим к образованию водорастворимого препарата, а последнее имеет большое значение для его практического применения в пищевой промышленности и медицине.
Последовательные промывки осадка, содержащего меланин, водным раствором уксусной кислоты (рН 4„.5), ацетоном и спиртом позволяют провести глубокую очистку препарата от различных примесей без потерь самого продукта, что обусловлено его нерастворимостью в указанных растворителях.
Использование для промывки водного раствора кислоты обусловлено тем, что препарат растворим при нейтральных и щелочных значениях среды, а промывка при рН
4...5 исключает возможность потерь на . этой стадии. Применение раствора уксусной кислоты позволяет экономить ацетон и спирт, так как именно эта кислота наиболее быстро отмывается указанными органическими растворителями.
Повышение выхода, чистоты и активности препарата обеспечивается использованием в качестве исходного сырья сухих свекольных выжимок, которые благодаря ферментативным окислительным процессам, происходящим при дезинтеграции и контакте с воздухом клеточных структур, в частности активизации эндогенной полифенолоксидазы, приобретают ценные свойства.
Антиокислительную активность меланина, характеризующую его биологическую активность, оценивали по торможению процесса свободнорадикального окисления транс- P каротина в растворе диоксана при 50 С.
Пример 1, 1 кг сухих выжимок столовой свеклы сорта Бордо уаливают 10 л раствора NH40H с рН 8,5 в реакторе емкостью
25 л, перемешивают 1 ч при 65 С. Шрот отделяют фильтрацией на нутч-фильтре, а к фильтрату при перемешивании добавляют концентрированную соляную кислоту до достижения рН 3,3 и оставляют для осаждения взвесей на 4...6 ч при комнатной температуре, Надосадочную жидкость осторожно декантируют, осадок центрифугируют, помещают на фильтр Шотта М 4 и промывают 500 мл теплого (60 С) раствора уксусной кислоты (рН 4,5), 200 мл ацетона и 200
10- мл этанола. После окончания промывок препарат высушивают в вакуум-экстракторе до постоянного веса. Выход конечного продукта 11,4 г. Сухой продукт измельчают на шаровой мельнице и фасуют, запаивая в стеклянные ампулы. Растворимость препарата ($) в воде; 7,9 (25 ), 10,5 (50 ), 13,3 (75 ).
Пример 2. Осуществляют способ
15 аналогично примеру 1, используя раствор экстрагента NH40H с рН 10,5. Результаты
20 приведены в таблице.
Пример 3. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор экстрагента NH4OH с рН 11.5, Результаты приведены в таблице.
Пример 4. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор
25 экстрагента NH4OH с рН 8,0, Результаты приведены в таблице.
Пример 5. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор экстрагента NH40H с рН 12,0. Результаты
30 приведены в таблице.
Пример 6. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя соотноше35 ниеэкстрагента; сырье =5. Результаты приведены в таблице.
Пример 7, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя соотношение экстрагента: сырье - 15. Результаты приведены в таблице.
Пример 8. Осуществляют способ аналогично примеру 2. используя соотношение экстрагента: сырье = 3. Результаты приведены в таблице.
Пример 9. Осуществляют способ
45 аналогично примеру 2, используя соотношение экстрагент: сырье = 20. Результаты приведены в таблице. п р и м е р 10, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды
50 при осаждении препарата 3,1. Результаты приведены в таблице.
Пример 11. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды аналогично примеру 2, используя рН среды при осаждении препарата 3,9. Результаты приведены в таблице.
55 при осаждении препарата 3,6. Результаты приведены в таблице.
Пример 12, Осуществляют способ
1778114
Пример 13. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды при осаждении и репа рата 2,6. Результаты приведены в таблице.
Пример 14. Осуи есгвляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 3,5.
Результаты приведены в таблице.
Пример 15. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 4,0.
Результаты приведены в таблице.
Пример 16. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 5.0, Результаты приведены в таблице.
Пример 17, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 5,5.
Результаты приведены в таблице.
Для сравнениня осуществляли способ получения антиоксиданта согласно примеру 2 выбранного прототипа, Результаты приведены в таблице.
Как видно из данных, приведенных в таблице, наибольший выход антиоксиданта, его максимальная активность и минимальная продолжительность процесса обеспечивается при осуществлении способа согласно примеру 2, т.е. при проведении экстракции 47;-ным раствором NH Увеличение соотношения (пример 9) экстрагент-сырье приводит к увеличению продолжительности процесса, т.к, при возрастании объема процесс осаждения продукта протекает медленнее, что также оказывает влияние на снижение АОА препарата и его выход. Увеличение или уменьшение рН среды соляной кислоты (пример, 12 и 13) негативно сказывается на выходе препарата, его качестве (АОА) и времени проведения процесса. Это обусловлено тем, что изоэлектрическая точка (Pl) препарата находится при значении 3,3 и любое отклонение от нее влечет снижение полноты и скорости осаждения целевого продукта, а также увеличение доли примесей, что ухудшает качество (АОА) и удлиняет время проведения процесса. Увеличение продолжительности процесса в случае увеличения кислотности раствора уксусной кислоты (пример 14) связано с необходимостью проведения более тщательной промывки (ацетон, спирт) препарата от следов уксусной кислоты, что приводит также и к дополнительным расходам вышеуказанных органических растворителей. Увеличение рН (пример 17) приводит к резкому снижению выхода. что обусловлено появлением растворимости у препарата при приближении рН к нейтральному, а это приводит к потере продукта с промывкой. Предлагаемый способ позволяет экономить сырьевые ресурсы, повышает производительность процесса и обеспечивает более высокую антиоксидантную способность препарата, Формула изобретения Способ получения водорастворимого меланина, включающий измельчение меланинсодержащего растительного сырья, экстракцию раствором гидроксида аммония с последующим разделением фаз, промывку меланинсодержащего продукта ацетилсодержащим органическим реагентом, спиртом и ацетоном. сушку промытой массы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения биологической активности продукта и увеличения его выхода, в качестве растительного сырья используют выжимки столовой свеклы и экстракции подвергают непосредственно измельченные выжимки раствором гидроксида аммония при рН 8,5— 11,5, температуре 65 С в течение 1 ч и объемном соотношении экстрагента к сырью 5;15, полученную жидкую фазу после экстракции настаивают на соляной кислоте при рН среды 3,1-3,6 в течение 4-6 ч, после чего проводят дополнительное разделение фаз, а в качестве меланинсодержащего продукта используют полученный осадок. 1778114 Сравнительная характеристика параметров процесса и продукта по предлагаемому и известному способам Антиокислительная активность время (cик, ) ч-мин (АОА) Параметры процесса Выход меланина г/кг Пример Способ ин он рН Время ocy" ществления, ч-мин рН уксус" ной кислоты,,промывка рН среды при осаж« дении Соотношение экстрагент/ сырье 3,3 4,5 8-30 Предла" гаемый II li «ll 11« II 1! l1 II II II ll 11 ll «I I » 5 3,1 3,6 3,9 2,8 3,3 «I I ll ll li 11 l1» 3,5 4,0 5,0 5,5 11 »11 »l l » «I l li Известный 10>2 1 9,5 10-20 5 12 Составитель А.Дыбак Техред М.Моргентал Корректор Н.Король Редактор Заказ 4162 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 8,5 2 10,5 3 11,5 8,0 5 12,0 6 10,5 7 - 18 11 «I I » l0 11 «11» 12 II 13 14 16 «11» II « I l I1 ll »l I 11» «1 1» 8-50 8-3о 11"10 8-40 9-.00 10-20 10-50 10-30 i 0" 10 II Е-зо 8-12 8-зо 8-18 7,54 8,06 7,54 8„18 7-30 8-12 8-18 8-00 6-42 8-00 8-30 11,4 12,3 11,9 10,0 10,0 11,2 12,0 9,4 10,8 12,1 11>9 10>i 10,8 12,3 »l I 12,2 9,4
