Препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов (варианты) и способ его получения (варианты)

 

Использование: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: препарат бета-каротина содержит бета-каротин, антиоксидант, яичный порошок, а также препарат может содержать растительное масло и наполнитель. Для получения препарата бета-каротина бета-каротин, антиоксидант, яичный порошок смешивают в увлажненном виде или в виде сухого вещества при одновременном перемешивании с последующим увлажнением смеси до образования равномерно окрашенной массы и высушивают при температуре 30-45^oC. 4 с. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу получения препарата бета-каротина, который используют для приготовления холодных и/или горячих блюд, напитков, концентратов.

Кроме того, он может быть использован в фармацевтической промышленности для приготовления лекарственных форм, содержащих бета-каротин, а также в комбикормовой, парфюмерной и других отраслях промышленности как для окрашивания, так и для витаминизации целевых продуктов.

Бета-каротин относится к классу естественных пигментов каротиноидов, обладающих характерной красно-оранжевой окраской и использующихся в качестве пищевых красителей. Кроме того, бета-каротин является предшественником витамина А, обладает антиоксидантными, антиканцерогенными и иммуномодулирующими свойствами. Широкому использованию бета-каротина и других каротиноидов в качестве пищевых красителей и биологически активных добавок препятствует их нерастворимость в воде и низкая стабильность.

Известен способ получения водных дисперсий каротиноидов в присутствии антиоксидантов, включающий растворение каротиноидов при повышенных температурах в органических растворителях, состоящих из смеси неионогенных детергентов и глицератов, производных абиетиновой кислоты (US, пат.N 4316917, кл. A 23 L 1/27).

Известен способ получения сыпучих вододиспергируемых препаратов бета-каротина, включающий его нанесение на диспергируемые в воде носители ( крахмал, декстрин, сахара, пектин, сухое молоко, желатин и т.д.). В большинстве случаев при небольшом подогреве (до 50-60^oC) бета-каротин предварительно растворяют в органических гидрофобных растворителях (хлороформ, хлористый метилен и т.п.) и наносят на носитель. При нанесении непосредственно на носители получаемый продукт не обладает удовлетворительной стабильностью и диспергируемостью в воде (DE, пат. N 861637, кл. 53е, 6⁰¹).

Известен также способ получения сыпучих вододиспергируемых продуктов путем эмульгирования в водных растворах желатины и сахаров бета-каротина и других каротиноидов, растворенных в гидрофобных растворителях. Для увеличения стабильности полученных препаратов используют различные антиоксиданты (dl-альфа-токоферол, аскорбиллальмитат, бутилокситолуол и др.). После удаления растворителя и высушивания получают мелкодисперсные стабильные порошки, хорошо эмульгируемые в воде (US, пат. N 3206316, кл. 426 540).

Недостатком этого способа является использование токсичных органических растворителей и необходимость их полного удаления из продуктов.

Повышение давления позволило в присутствии антиоксидантов растворять каротин при повышенных температурах (50-250^oC) в смешивающихся в различной степени с водой органических растворителях (ацетон, этанол, н- или изопропанол, 1,2-бутандиол-1-метиловый эфир, 1,2-пропандиол-1-н-пропиловый эфир). Полученный молекулярный раствор при температуре до 50^oC быстро смешивали с молоком (заявка на пат. ФРГ N 3611229) или растворами желатины и сахара (заявка на пат. ФРГ N 3702030) и получали мелкодисперсную суспензию бета-каротина, после сушки которой образуется стабильный воднодиспергируемый препарат, содержащий 2-10% бета-каротина.

Предложенный способ требует использования органических растворителей и сложных систем для обеспечения повышенных температур и давления.

Известен способ получения масляного раствора бета-каротина или природных каротиноидов неомыляемых липидных экстрактов люцерны путем эмульгирования в водных растворах пищевых белков (казеиновый экстракт, сухое молоко, белки соевой муки и сои, а также арахиса) с последующей сушкой конечного продукта. Однако из-за низкой растворимости каротиноидов в масле при комнатной температуре содержание каротина в конечном продукте довольно низкое (до 0,1%) (US, пат. N 3125454, кл. 106-64).

Для повышения содержания каротина в конечном продукте проводят растворение в масле в присутствии антиоксидантов при температуре 100-160^oC с последующим эмульгированием масляных растворов в горячем растворе желатины и сахарозы.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является препарат бета-каротина, включающий растительное масло, антиоксидант, бета-каротин, эмульгатор, стабилизатор и носитель, а также способ получения препарата бета-каротина, включающий смешивание бета-каротина с растительным маслом, эмульгатором, стабилизатором и наполнителем в присутствии антиоксиданта и высушивание /1/.

Недостатком данного способа является использование высоких температур и сложного оборудования для производства конечного продукта.

Полученный препарат имеет небольшое содержание бета-каротина.

Задача предлагаемого изобретения состоит в получении диспергируемого в воде порошкообразного препарата бета-каротина.

Техническим результатом является получение устойчивого при хранении диспергируемого в воде порошкообразного препарата бета-каротина, включающего натуральные пищевые продукты.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В препарате бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающем растительное масло, антиоксидант, бета-каротин, эмульгатор, стабилизатор и носитель, в качестве эмульгатора, стабилизатора и носителя используют яичный порошок, при следующем соотношении компонентов, мас.

бета-каротин 0,1-5,0 растительное масло 0,2-9,0 антиоксидант 1,0-6,5 яичный порошок остальное Получен также препарат не содержащий растительного масла.

В препарате бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающем бета-каротин, антиоксидант, эмульгатор, стабилизатор и носитель, в качестве эмульгатора, стабилизатора и носителя используют яичный порошок, при следующем соотношении компонентов, мас.

бета-каротин 0,1-5,0 антиоксидант 1,0-6,5 яичный порошок остальное Нижняя граница содержания бета-каротина определяется удобством использования продукта потребителем, верхняя граница связана с ограниченными эмульгирующими возможностями яичного порошка.

Возможно совместное использование яичного порошка с другими инградиентами, обладающими эмульгирующими свойствами, в частности: растительными фосфатидами, сухим обезжиренным молоком и т.п.

В качестве антиоксиданта препарат содержит, в частности, dL-α - токоферол или токоферол-ацетат (витамин E), или бутилокситолуол и/или аскорбиновую кислоту.

Для обеспечения возможности формовки грануляции или таблетирования - препарат должен дополнительно содержать наполнитель: сахара, в частности, сахарозу, или сорбитол, или лактозу, и/или желатину.

Способ получения препарата бета-каротина заключается в том, что бета-каротин, антиоксидант, яичный порошок смешивают после увлажнения или в виде сухих веществ с одновременным размешиванием и последующим увлажнением до образования равномерно окрашенной массы, которую высушивают при температуре 30-45^oC, высушенную массу размельчают до порошкообразного состояния.

Получают красно-оранжевый диспергируемый в воде и устойчивый в хранении порошок, содержащий до 5% бета-каротина.

Полученный по данному способу продукт при необходимости таблетируют или гранулируют.

Для получения препарата может быть использован бета-каротин в виде пасты в растительном масле (в виде суспензии) или кристаллический.

Яичный порошок обладает хорошими эмульгирующими свойствами, что обеспечивается наличием в его составе до 12% лецитина и до 40-45% белков. Благодаря этому бета-каротин равномерно диспергируется в увлажненной массе, содержащей яичный порошок и другие компоненты.

Для интенсивного перемешивания применяют, например, тестомеситель. Полученную гомогенную массу высушивают в темноте при температуре до 30-45^oC (до конечной влажности 2-4%). Высушенную массу красно-коричневого цвета размельчают, в частности тонко размалывают, например, в кофемолке или молотковой мельнице (при скорости до 6000 об/мин).

Существенным моментом в способе является процесс высушивания, во время которого создают условия, позволяющие при последующем механическом размельчении равномерно диспергировать кристаллы бета-каротина в гидрофобной фазе жиров яичного порошка.

При диспергировании полученных порошков в воде за счет эмульгирующих свойств лецитина и белков конечный продукт образует красно-оранжевую эмульсию бета-каротина.

Механическое измельчение (размол) эффективно и для равномерного диспергирования концентрированных масляных суспензий и кристаллов бета-каротина в порошкообразных продуктах (яичный порошок, сухое молоко, сахара, аскорбиновая кислота и др.). Это позволяет при последующем увлажнении и перемешивании получить тестообразную массу, которую формуют гранилируют или таблетируют или после высушивания размельчают в порошок.

После высушивания полученные продукты диспергируются в воде, образуя стабильные эмульсии красно-оранжевого цвета.

Для оценки влияния высушивания и механического измельчения на свойства полученного порошкообразного продукта, содержащего бета-каротин, были проведены следующие эксперименты.

30% -ную пасту, содержащую кристаллы бета-каротина размером 10-30 мкм, смешивали с увлажненным яичным порошком. Полученную массу высушивали и измельчали до порошкообразного состояния (пример 1). Из образцов, полученных до и после высушивания и измельчения готовили водную эмульсию с концентрацией бета-каротина, равной 0,09% Показано, что без высушивания и измельчения образцов не удается получить гомогенную эмульсию. Если принять за 100% число кристаллов в 1 мкл 0,09%-ной по бета-каротину суспензии, полученной из образца до его высушивания, то после высушивания и механического измельчения количество кристаллов в 1 мкл 0,09% -ной суспензии составляет около 5,6% (таблица).

Яичный порошок содержит ингредиенты, которые обладают антиоксидантными свойствами (лецитин, токоферолы), однако их количество недостаточно для защиты бета-каротина от окислительной деструкции. С целью стабилизации бета-каротина дополнительно вводят антиоксиданты: dL a -токоферол или токоферол-ацетат /витамин E/ или бутилокситолуол (ионол) и/или аскорбиновую кислоту.

Введение аскорбиновой кислоты, которая сама является антиоксидантом, синергически усиливает антиоксидантные свойства токоферолов и бутилокситолуола, что увеличивает стабильность бета-каротина не только во время процедуры получения препаратов, но и при последующем их хранении.

Предохранение полученного продукта от развития в нем микроорганизмов обеспечивается не только малой влажностью полученных образцов, но и бактерицидными свойствами фермента лизоцима, входящего в состав белков куриных яиц.

Авторами изобретения были получены препарата бета-каротина, содержащие и не содержащие аскорбиновую кислоту. Показано, что без аскорбиновой кислоты за счет окислительной деструкции бета-каротина препарат полностью обесцвечивается через двое суток хранения в темноте при 56^oC в условиях доступа воздуха. Если образец содержит 3% аскорбиновой кислоты, то в аналогичных условиях хранения изменение интенсивности его окраски наблюдается через 8 суток.

Дополнительное введение dL a -токоферола или токоферолацетата или бутилкситолуола дополнительно увеличивает стабильность бета-каротина в готовом продукте.

Был проведен также спектрофотометрический анализ стабильности гранулированных препаратов, полученных в соответствии с описанным в примерах 2 и 3. Образцы инкубировали в темноте при 56^oC в герметически запаяных полиэтиленовых пакетах. Указанные условия эквивалентны условиям хранения в течение полутора-двух лет в холодильнике при 2-6^oC. Показано, что через 15 сут инкубации при 56^oC содержание бета-каротина в образцах снижается только на 4% (образец из примера 2) и на 3% (образец из примера 3) по сравнению с исходным уровнем до начала хранения.

Полученный порошок может быть дополнительно подвергнут формовке, в частности гранулированию или таблетированию. В этом случае препарат бета-каротина увлажняют подогретым раствором желатины или подогретым раствором крахмала или концентрированным раствором сахара, например, сахарозы или лактозы.

Возможность осуществления способа получения препарата бета-каротина показана в приведенных примерах, но не ограничивается ими.

Пример 1. Смешивают 8,7 г яичного порошка, 0,3 г аскорбиновой кислоты, 1,0 г 30%-ной суспензии бета-каротина в растительном масле и 4 мл воды, полученную гомогенную тестообразную массу пропускают через фильеры с диаметром 1,5-2 мм, высушивают в течение 10-12 ч при 30-45^oC и размельчают на кофемолке. Получают оранжево-красный диспергируемый в воде и устойчивый в хранении порошок, содержащий 3% бета-каротина.

Пример 2. Смешивают 8,2 г яичного порошка, 0,3 г аскорбиновой кислоты и 1,0 г 30% суспензии бета-каротина в растительном масле. Полученную смесь размалывают до получения порошка, равномерно окрашенного в красно-оранжевый цвет. Полученный порошок увлажняют 5 мл подогретым до 40^oC раствором 10%-ной желатины в воде и гранулируют через сетку с диаметром отверстий 0,6-0,9 мм. После сушки при 30-45^oC получают мелкие гранулы, стабилизированные желатиной, содержащие 3,0% бета-каротина.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примеру 2, за исключением того, что порошок перед грануляцией увлажняют 5 мл подогретого до 40^oC 10%-ного раствора крахмала. После грануляции и сушки получают мелкие гранулы, содержащие 3,0% бета-каротина.

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примеру 2, за исключением того, что порошок перед грануляцией смачивают 5 мл 64%-ного раствора сахарозы, гранулируют через сетку с отверстием 0,6-0,9 мм, сушат при 30-35^oC. Получают мелкие гранулы с сахарозой, содержащие 2,7% бета-каротина.

Пример 5. Смешивают 7,7 г яичного порошка, 0,3 г аскорбиновой кислоты, 1,0 г 30%-ной суспензии бета-каротина в растительном масле и 1 г сорбитола. Полученную смесь размалывают до получения порошка, равномерно окрашенного в красно-оранжевый цвет. Полученный порошок увлажняют 5 мл воды, тестообразную массу гранулируют через сетку с диаметром отверстий 0,6-0,9 мм. После сушки получают мелкие гранулы с сорбитолом, содержащие 3% бета-каротина.

Пример 6. Способ осуществляют аналогично примеру 4 за исключением того, что вместо сорбитола используют 1,2 г лактозы.

Пример 7. Смешивают 9,35 г яичного порошка, 0,1 г аскорбиновой кислоты, 0,05 г dL альфа токоферола, 0,5 г 30%-ной суспензии бета-каротина в растительном масле, далее способ осуществляют аналогично примеру 1. После увлажнения, сушки и размельчения получают порошок, содержащий 1,5% бета-каротина.

Пример 8. Смешивают 9,2 г яичного порошка, 0,3 г аскорбиновой кислоты, 0,5 г 30%-ной суспензии бета-каротина в растительном масле, далее способ осуществляют аналогично примеру 1. После увлажнения, сушки и размельчения получают порошок, содержащий 1,5% бета-каротина.

Пример 9. Смешивают 9,55 г яичного порошка, 0,3 г аскорбиновой кислоты, 0,15 г кристаллического бета-каротина. Полученную смесь размельчают. Затем прибавляют 4 мл воды. Полученную тестообразную массу высушивают и вновь мелко измельчают до получения тонко-размолотого порошка красно-оранжевого цвета, содержащего 1,5% бета-каротина.

Пример 10. Смешивают 8,4 г яичного порошка, 0,4 г аскорбиновой кислоты, 0,25 г токоферол-ацетата и 1,0 г 30%-ной суспензии бета-каротина в растительном масле с 4 мл воды. Полученную гомогенную тестообразную массу обрабатывают аналогично примеру 1.

Получают порошок, содержащий 3% бета-каротина, 2,5% токоферол-ацетата и 4% аскорбиновой кислоты.

Пример 11. В 0,5 г растительных фосфатидов подсолнечника, содержащих по массе 60% фосфатидов и 40% растительного масла, диспергируют 0,1 г бутилокситолуола, затем добавляют 0,4 г кристаллического бета-каротина, 0,3 г аскорбиновой кислоты и 8,7 г яичного порошка. Полученную смесь размельчают, затем прибавляют 4 мл воды. Тестообразную массу размешивают, высушивают, и размельчают до получения аморфного порошка красно-оранжевого цвета, содержащего 4% бета-каротина.

Пример 12. В 0,5 г растительных фосфатидов, содержащих по массе 60% фосфатидов и 40% растительного масла, диспергируют 0,1 г бутилокситолуола, затем добавляют 0,5 г кристаллического бета-каротина, 0,3 г аскорбиновой кислоты и 7,6 г яичного порошка и 1,2 г сухого обезжиренного молока. Полученную смесь размельчают, прибавляют 4 мл воды, тестообразную массу размешивают, высушивают, и размельчают до получения аморфного порошка красно-оранжевого цвета, содержащего 5% бета-каротина.

Пример 13. Способ осуществляют аналогично примеру 3, за исключением того, что порошок перед грануляцией увлажняют подогретой до 40^oC смесью, состоящей из 3 мл 10%-ного раствора крахмала и 2 мл 64%-ного раствора сахарозы. После грануляции и сушки получают мелкие гранулы, содержащие 2,8% бета-каротина.

Пример 14. Способ осуществляют аналогично примеру 5, за исключением того, что после размола порошка его увлажняют 5 мл подогретого до 40^oC 10%-ного раствора крахмала. Образовавшуюся массу гранулируют и после сушки получают мелкие гранулы, содержащие 2,9% бета-каротина.

Формула изобретения

1. Препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающий растительное масло, антиоксидант, бета-каротин, эмульгатор, стабилизатор и носитель, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора, стабилизатора и носителя используют яичный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.

Бета-каротин 0,1 5,0 Растительное масло 0,2 9,0
Антиоксидант 1,0 6,5
Яичный порошок Остальное
2. Препарат бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающий бета-каротин, антиоксидант, эмульгатор, стабилизатор и носитель, отличающийся тем, что в качестве эмульгатора, стабилизатора и носителя используют яичный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.

Бета-каротин 0,1 5,0
Антиоксидант 1,0 6,5
Яичный порошок Остальное
3. Препарат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит наполнитель.

4. Препарат по пп. 1 3, отличающийся тем, что в качестве наполнителя для формовки он содержит сахар или сорбитол, и/или желатин, и/или крахмал.

5. Препарат по пп. 1 4, отличающийся тем, что в качестве сахаров он содержит сахарозу или лактозу.

6. Препарат по пп. 1 5, отличающийся тем, что в качестве наполнителя для эмульгирования он содержит сухое обезжиренное молоко и/или пищевые фосфатиды.

7. Препарат по пп. 1 6, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта он содержит dL-α-токоферол или токоферол-ацетат, или бутилокситолуол, и/или аскорбиновую кислоту.

8. Способ получения препарата бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающий приготовление смеси смешиванием бета-каротина с растительным маслом, эмульгатором, стабилизатором и наполнителем в присутствии антиоксиданта и высушивание, отличающийся тем, что бета-каротин используют в виде кристаллической формы или в виде суспензии, а в качестве эмульгатора, стабилизатора и носителя используют яичный порошок в увлажненном виде или в виде сухого вещества при одновременном перемешивании с последующим увлажнением смеси до образования равномерно окрашенной массы, высушивание осуществляют при температуре 30 45^oС, после чего проводят измельчение до порошкообразного состояния.

9. Способ получения препарата бета-каротина для окрашивания и витаминизации продуктов, включающий приготовление смеси смешиванием бета-каротина с растительным маслом, эмульгатором, стабилизатором и носителем в присутствии антиоксиданта и высушивание, отличающийся тем, что бета-каротин используют в виде кристаллической формы или в виде суспензии, в качестве эмульгатора, стабилизатора и наполнителя используют яичный порошок в увлажненном виде или в виде сухого вещества при одновременном перемешивании с последующим увлажнением смеси раствором наполнителя и формованием, при этом высушивание осуществляют при 30 45 ^oC.

10. Способ по пп. 8 и 9, отличающийся тем, что для приготовления смеси дополнительно используют растительное масло.

11. Способ по пп. 8 и 9, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта используют dL-α-токоферол или токоферол-ацетат, или бутилокситолуол, и/или аскорбиновую кислоту.

12. Способ по пп. 9 и 10, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют сахар, или сорбитол, и/или желатин, и/или крахмал.

13. Способ по пп. 9 11, отличающийся тем, что в качестве сахара используют сахарозу или лактозу.

14. Способ по пп. 8 12, отличающийся тем, что в качестве наполнителя для эмульгирования используют сухое обезжиренное молоко и/или пищевые фосфатиды.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.04.2003

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2004

Извещение опубликовано: 10.06.2004        

---