Комплексное соединение карминовой кислоты, способ его получения, пищевой продукт и напиток, содержащие комплексное соединение карминовой кислоты
Изобретение относится к органическим красителям, в частности к комплексному соединению карминовой кислоты, предназначенному для окрашивания пищевых продуктов. Описывается комплексное соединение карминовой кислоты, представляющее собой продукт взаимодействия карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где: М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Mg, Sr и Ва, Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, AcO-, Cit- и Lact-, где GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты, AcO- - анион уксусной кислоты, Lact- - анион молочной кислоты, Cit- - анион лимонной кислоты. Другим объектом изобретения является способ получения комплексного соединения карминовой кислоты. Заявлены также пищевой продукт и напиток, содержащие в качестве красителя описанное выше комплексное соединение карминовой кислоты. Техническим результатом заявленного изобретения является получение стабильного интенсивного окрашивания широкого ассортимента пищевых продуктов без увеличения расхода красителя. 4 с.п. ф-лы.
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к органической химии, в частности к органическим красителям, к способам получения таких красителей, а также к использованию этих красителей в промышленности.
Уровень техники.
Назначение органических красителей состоит в том, чтобы придать прошедшим обработку продуктам более привлекательный вид. Красители делятся на две главные группы: природные и синтетические. В качестве природных органических красителей используются очищенные пигменты различных растений, животных (в частности насекомых) и микроорганизмов. Одним из таких пищевых красителей является кармин - красный краситель, добываемый из тел бескрылых самок насекомых кошенили.
Известно использование карминовой кислоты в качестве красителя при производстве мясных продуктов (патент РФ №2166263, кл. А 23 L 1/314, 2000). Недостатком данного красителя является его невысокая цветовая стабильность (достаточно быстрое изменение цвета продукта) и ограниченность применения в силу его невысокой термостабильности.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленного красителя выбрано комплексное соединение карминовой кислоты, азотистого основания и органической кислоты (US №5147673, кл. А 23 L 1/27, 1992), используемое в качестве красителя. Данный краситель имеет ограниченное применение, поскольку цвет красителя сохраняется только в кислой среде, причем ограниченное время, обусловленное распадом красителя. Кроме того, в настоящее время имеются в продаже и пользуются спросом продукты, имеющие достаточно длительный (до года) срок хранения, в то время как данный краситель не способен сохранять свой цвет (и, соответственно, цвет продукта) в течение длительного времени.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленного способа выбран известный способ получения комплексного соединения карминовой кислоты для использования в качестве красителя, включающий растворение карминовой кислоты в воде, добавление достаточного количества органической кислоты и азотистого основания, нагрев и выдержку в течение времени, достаточного для образования комплексного соединения (US №5147673, кл. А 23 L 1/27, 1992). Трудоемкость данного способа, невысокое качество получаемого красителя, необходимость использования азотсодержащих оснований, а также использование дорогостоящей органической кислоты существенно ограничивают возможности применения этого способа.
В качестве наиболее близкого аналога заявленного пищевого продукта выбран пищевой продукт, содержащий известный краситель на основе карминовой кислоты (US №5147673, кл. А 23 L 1/27, 1992). Пищевой продукт, содержащий такой краситель, имеет невысокие потребительские свойства, поскольку в процессе хранения изменяет свои вкусовые качества, цвет и консистенцию. Кроме того, не каждый пищевой продукт может быть окрашен таким красителем, поскольку известный краситель на основе карминовой кислоты требует наличия кислой среды, распадаясь и теряя свои свойства в щелочной среде.
В качестве наиболее близкого аналога заявленного напитка выбран напиток, содержащий известный краситель на основе карминовой кислоты (US №5147673, кл. А 23 L 1/27, 1992). Напиток, содержащий такой краситель, имеет невысокие потребительские свойства, поскольку в процессе хранения изменяет свои вкусовые качества и цвет. Кроме того, не каждый напиток может быть окрашен таким красителем, поскольку известный краситель на основе карминовой кислоты требует наличия кислой среды, распадаясь и теряя свои свойства в щелочной среде.
Раскрытие изобретения.
Задачами данной группы изобретений является создание устойчивого как во времени, так и в среде (и в щелочной, и в кислой) химического органического соединения, которое может быть использовано как краситель, разработка способа получения этого соединения и состава пищевых продуктов и напитков, в которые входит это соединение.
Для реализации указанных задач предлагается комплексное соединение карминовой кислоты, представляющее собой продукт взаимодействия карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, а Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, АсО-, Сit- и Lасt-, где
GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты,
АсO- - анион уксусной кислоты,
Lасt- - анион молочной кислоты,
Сit- - анион лимонной кислоты, для окрашивания пищевых продуктов.
Совокупность существенных признаков, характеризующая заявленное соединение, позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в получении нового органического красителя, в расширении области применения данного красителя, в том числе использование его в качестве пищевого красителя для широкого ассортимента пищевых продуктов и напитков, а также повышение термической и цветовой устойчивости и стабильности красителя как во времени, так и в среде (и в кислой, и в щелочной).
При этом данный технический результат достигается при использовании в составе комплексного соединения карминовой кислоты любой из выше перечисленных органических солей любого из указанных двухвалентных металлов.
Заявленное комплексное соединение карминовой кислоты всегда имеет красный цвет, независимо от того, какой именно двухвалентный металл входит в его состав.
Частным случаем заявленного комплексного соединения карминовой кислоты является комплексное соединение карминовой кислоты с глицерофосфатом кальция, имеющее химическую формулу С25Н27СаO19P, предпочтительно применяющееся для окрашивания пищевых продуктов. Тем не менее, использование солей магния, стронция и бария позволяет обеспечить достижение такого же технического результата, что и солей кальция, а заявленное комплексное соединение карминовой кислоты, содержащее соль магния, или стронция или бария, также может быть использовано для окрашивания пищевых продуктов. Следует отметить, что использование стронция и бария является вполне допустимым при соблюдении нормативов их содержания в конечном продукте. Так, например, норматив содержания стронция в питьевой воде 7 мг/л, а значит, и в напитках тот же. При этом интенсивность окрашивания напитка заявленным комплексным соединением при таком содержании стронция будет вполне достаточной.
Для реализации указанных задач также предлагается способ получения заявленного комплексного соединения карминовой кислоты, включающий взаимодействие карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, а Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, АсO-, Сit- и Lасt-, где
GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты,
АсO- - анион уксусной кислоты,
Lасt- - анион молочной кислоты,
Сit- - анион лимонной кислоты,
для окрашивания пищевых продуктов.
Совокупность существенных признаков, характеризующая заявленный способ, позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в упрощении способа, повышении качества получаемого красителя, отказа от использования азотистых оснований в красителе, снижении трудоемкости и удешевлении способа.
В качестве органического реагента может быть использована как одна, определенная органическая соль двухвалентного металла (любая из выше перечисленных солей любого из указанных двухвалентных металлов), так и их смесь в любом сочетании.
В частном случае выполнения заявленный способ осуществляют следующим образом: растворяют карминовую кислоту в воде, нагревают водный раствор карминовой кислоты до температуры, выбранной из интервала 30-90°С, смешивают нагретый водный раствор с органическим реагентом при следующем соотношении компонентов: на 5 массовых долей сухой карминовой кислоты берут не менее чем 1 массовую долю органического реагента и выдерживают полученную смесь не менее 1 минуты. При этом образуется стабильный интенсивно окрашенный в красный цвет комплекс карминовая кислота - органическая соль двухвалентного металла. Далее модифицированный краситель может быть использован для приготовления продукта или напитка.
В другом частном случае выполнения заявленный способ осуществляют следующим образом: растворяют карминовую кислоту в воде, смешивают полученный водный раствор с органическим реагентом в пропорции от 2:1 до 1:5, нагревают полученную смесь до температуры, выбранной из интервала 20-120°С и выдерживают полученную смесь в течение 1-60 минут. При этом образуется стабильный интенсивно окрашенный в красный цвет комплекс карминовая кислота - органическая соль двухвалентного металла. Далее модифицированный краситель может быть использован для приготовления продукта или напитка.
Следует отметить, что такие операции способа, как растворение карминовой кислоты в воде, нагрев и выдержка, не являются обязательными для получения требуемого конечного продукта; данные операции способа обеспечивают достижение дополнительного технического результата, заключающегося в ускорении процесса.
Возможно предварительно смешивать порошок карминовой кислоты с органической солью (или органическими солями) двухвалентного металла, а затем растворять эту смесь в воде и нагревать ее.
Соотношение карминовой кислоты и органической соли двухвалентного металла при их смешивании является произвольным - назначение будет реализовано, а технический результат достигнут при любом их соотношении. Соблюдение указанных в частных случаях выполнения заявленного способа пропорций обеспечивает достижение дополнительного технического результата, заключающегося в увеличении выхода готового продукта.
Для реализации указанных задач также предлагается пищевой продукт, содержащий краситель, причем в качестве красителя используют комплексное соединение карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, АсO-, Сit- и Lасt-, где GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты, АсO- - анион уксусной кислоты, Lасt- - анион молочной кислоты, Сit- - анион лимонной кислоты. Содержание красителя в пищевом продукте может варьироваться от 10-4% до 1%.
Совокупность существенных признаков, характеризующая заявленный пищевой продукт, позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в увеличении интенсивности окрашивания продукта, снижении содержания в нем красителя, снижении содержания азотистых оснований в продукте, расширении ассортимента продуктов, в которых может быть использовано данное комплексное соединение карминовой кислоты, за счет возможности использования его в щелочной среде, возможности проведения необходимой термической обработки продуктов без потери ими цвета, повышении потребительских качеств продуктов, содержащих данное комплексное соединение карминовой кислоты, за счет сохранения стабильного цвета продуктов в течение достаточно длительного срока их хранения (до года).
Следует отметить, что данный технический результат достигается при использовании в пищевом продукте в качестве красителя любого из перечисленных выше комплексных соединений на основе карминовой кислоты. Частным случаем заявленного окрашенного пищевого продукта является пищевой продукт, содержащий в качестве красителя комплексное соединение карминовой кислоты с глицерофосфатом кальция.
Для реализации указанных задач также предлагается напиток, содержащий краситель, причем в качестве красителя используют комплексное соединение карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, АсO-, Сit- и Lасt-, где GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты, АсO- - анион уксусной кислоты, Lасt- - анион молочной кислоты, Сit- - анион лимонной кислоты.
Совокупность существенных признаков, характеризующая заявленный напиток, позволяет обеспечить достижение технического результата, заключающегося в увеличении интенсивности окрашивания напитка без увеличения содержания в нем красителя, расширении ассортимента напитков, в которых может быть использовано данное комплексное соединение карминовой кислоты, возможности проведения необходимой термической обработки напитков без потери ими цвета, повышении потребительских качеств напитков, содержащих данное комплексное соединение карминовой кислоты, за счет сохранения стабильного цвета напитков в течение достаточно длительного срока их хранения (до года).
Следует отметить, что данный технический результат достигается при использовании в напитке в качестве красителя любого из перечисленных выше комплексных соединений карминовой кислоты. Частным случаем заявленного окрашенного напитка является напиток, содержащий в качестве красителя комплексное соединение карминовой кислоты с глицерофосфатом кальция.
Использование в качестве красителя заявленного комплексного соединения карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла позволяет снизить содержание красителя в пищевых продуктах и напитках по сравнению с использованием в качестве красителя карминовой кислоты.
Осуществление изобретения.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают и тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.
Пример 1.
85 г карминовой кислоты растворяют в воде при температуре 50°С и в полученный раствор высыпают 200 г порошка лактата кальция. При непрерывном перемешивании смесь выдерживают в течение 10 минут, после чего образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с лактатом кальция.
Пример 2.
Пищевой продукт, например клубничный йогурт, содержащий 30% ягод клубники и 0,001% красителя - комплексного соединения карминовой кислоты с лактатом кальция, полученного способом, описанным в примере 1.
Пример 3.
120 г карминовой кислоты растворяют в 5 л горячей воды с температурой 60-90°С, к полученному раствору добавляют 350 г ацетата кальция, смесь перемешивают в течение 5 минут, после чего образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с ацетатом кальция.
Пример 4.
Безалкогольный напиток, содержащий малину и краситель - комплексное соединение карминовой кислоты с ацетатом кальция, полученный способом, описанным в примере 3. Содержание красителя составляет 0,6 кг на 1000 кг готового напитка.
Пример 5.
45 г карминовой кислоты растворяют в 1 л воды при температуре 45°С, добавляют в раствор 50 г цитрата кальция и нагревают смесь в течение 6-10 минут при постоянном перемешивании. В результате образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с цитратом кальция.
Пример 6.
Пищевой продукт (фруктовое печенье с малиной), содержащий 10% малины и 0,1% красителя - комплексного соединение карминовой кислоты с цитратом кальция, полученного способом, описанным в примере 5.
Пример 7.
240 г карминовой кислоты растворяют в 4 л горячей воды с температурой 50-70°С и при перемешивании прибавляют к раствору 480 г сухого глицерофосфата кальция. Перемешивание продолжают в течение 30 минут. В результате образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение кислоты с глицерофосфатом кальция.
Пример 8.
Напиток - питьевой йогурт, содержащий 20% ягод клубники и краситель - комплексное соединение кислоты с глицерофосфатом кальция, полученный способом, описанным в примере 7. Содержание красителя составляет 0,5 кг на 2000 кг готового напитка.
Пример 9.
75 г карминовой кислоты растворяют в воде при температуре 40°С и в полученный раствор высыпают 175 г порошка тетрагидрата ацетата стронция. При непрерывном перемешивании смесь выдерживают в течение 15 минут, после чего образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с ацетатом стронция.
Пример 10.
Йогурт термизированный, содержащий 14% клубничного джема и краситель - комплексное соединение карминовой кислоты с ацетатом стронция, полученный способом, описанным в примере 9. Содержание стронция составляет менее 7 мг на 1 кг готового продукта.
Пример 11.
90 г карминовой кислоты растворяют в воде при температуре 60°С и в полученный раствор высыпают 90 г порошка лактата магния. При непрерывном перемешивании смесь выдерживают в течение 5 минут, после чего образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с лактатом магния.
Пример 12.
Йогурт термизированный, содержащий 25% клубничного джема и краситель - комплексное соединение карминовой кислоты с лактатом магния, полученный способом, описанным в примере 11.
Пример 13.
225 г карминовой кислоты растворяют в воде при температуре 70°С и в полученный раствор высыпают 10 г порошка цитрата бария. При непрерывном перемешивании смесь выдерживают в течение 20 минут, после чего образуется стабильное интенсивно окрашенное в красный цвет комплексное соединение карминовой кислоты с цитратом бария. Полученное соединение вносят в 1 тонну ягод клубники, которые затем используют для приготовления 3 т клубничного джема.
Пример 14.
Йогурт термизированный, содержащий 18% джема с красителем (комплексным соединением карминовой кислоты с цитратом бария), полученного способом, описанным в примере 13.
1. Комплексное соединение карминовой кислоты, представляющее собой продукт взаимодействия карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliP-, АсO-, Сit- и Lасt-, где GliP- - анион глицерин-фосфорной кислоты, АсO- - анион уксусной кислоты, Lасt- - анион молочной кислоты, Сit- - анион лимонной кислоты, для окрашивания пищевых продуктов.
2. Способ получения комплексного соединения карминовой кислоты, включающий взаимодействие карминовой кислоты с органической солью двухвалентного металла МХ, где М - двухвалентный металл, выбранный из группы, включающей Са, Мg, Sr и Ва, а Х - анион органической кислоты, выбранный из группы, включающей GliР-, АсO-, Сit- и Lасt-, где GliР- - анион глицерин-фосфорной кислоты, АсO- - анион уксусной кислоты, Lact- - анион молочной кислоты, Сit- - анион лимонной кислоты, для окрашивания пищевых продуктов.
3. Пищевой продукт, содержащий краситель, отличающийся тем, что в качестве красителя он содержит комплексное соединение карминовой кислоты по п.1.
4. Напиток, содержащий краситель, отличающийся тем, что в качестве красителя он содержит комплексное соединение карминовой кислоты по п.1.
