Антоциановый пигмент, получаемый из растительного сырья методом сублимационной сушки

А нтоцианы содержатся в различных видах растительного сырья [1, 2, 3, 4, 5, 6], в том числе, и в ягодах, включая дикорастущие. Антоциановый пигмент, получаемый из ягод клюквы, используется как один из модельных объектов [7, 8, 9]. В ходе дальнейших исследований предполагается сопоставить с ним аналогичные пигменты, получаемые из овощей и плодов также с использованием метода сублимационной сушки.

Антоцианы (пищевая добавка Е163) – водорастворимые природные пищевые красители, принадлежащие к группе флавоноидных натуральных красителей [2, 3, 4]. По химической структуре пигментный компонент – это фенольные со- единения, являющиеся моно- и дигликозидами. При гидролизе они распадаются на углеводы (галактоза, глюкоза, рамноза и др.) и агликоны, представленные ан-тоцианидами. Характер окраски природных антоцианов зависит от многих причин: строения, рН среды, возможности образования комплексов с ионами металлов, способности адсорбироваться на полисахаридах, температуры и других факторов.

Цель и задачи исследований

Методом экстрагирования из растительного сырья получают натуральные антоциановые красители для пищевых продуктов [2, 3, 4]. Натуральные красители содержат в своем составе, кроме пигментов целый комплекс биологически активных компонентов – это витамины, гликозиды, органические кислоты, ароматические вещества, микроэлементы и другие соединения. Использование совокупности этих веществ позволяет не только улучшить внешний вид, создать привлекательный естественных цвет, но и повысить биологическую ценность изделий с использованием антоцианового пигмента. Уязвимым местом получения красителя является его концентрирование после извлечения из растительного материала.

В связи с этим, целью работы было получение натурального антоцианового пигмента с использованием сублимационной сушки из опытного объекта, ис- следование его свойств и изменений, происходящих в процессе хранения.

Материал и методы

Краситель из растительного сырья получали по следующей технологической схеме: инспекция и сортировка сырья → подготовка сырья → измельчение сырья → экстракция антоцианового пигмента → фильтрация → получение антоцианового красителя методом сублимационной сушки → измельчение → упаковка и хранение в охлажденном состоянии при температуре 2±1 °С.

В процессе хранения пигмента исследовали: рН раствора с массовой долей 3%, содержание красящих веществ по CoSO4*7H2О, растворимость, окраску пигмента и другие показатели.

Результаты и обсуждение

В таблице приведены основные характеристики антоцианового пигмента, сразу после его получения из ягод клюквы методом сублимационной сушки.

В ходе исследований было установлено, что в течение 3 месяцев хранения величина рН возрастает, достигая определенного предела. Известно, что фенольные соединения, в том числе и антоцианы, обладают кислотными свойствами. Поэтому наиболее вероятной причиной увеличения pH пигмента является постепенная потеря антоциановым пигментом кислотных свойств в результате протекания окислительных процессов. Данный вывод согласуется с

Свойства антоцианового пигмента после получения его из растительного сырья

Физико-химические показатели

уменьшением содержания пигментного компонента в красителе, полученном из плодов, при хранении.

Устойчивость цвета антоцианового пигмента оценивали двумя методами. По первому методу – на спектрофотометре в отраженном свете исследовали изменение отражающей способности пигмента в красной области спектра при длине волны 680 нм.

Второй метод определения цветовых изменений основан на использовании цифровых фотографий образцов пигмента, получаемых при постоянном освещении в режиме съемки микрообъектов с последующей компьютерной обработкой изображений в цветовом режиме RGB при помощи программы Adobe Photoshop CS4. Для численного анализа красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов брали среднеарифметическое значение, получаемое из пяти значений цветовых характеристик, зафиксированных в центре и по углам выделенного на изображении квадрата.

Результаты, полученные первым методом, показали, что величина оптической плотности в красной области уве- личивается в течение первого месяца хранения пигмента на четверть от исходного значения, а к концу третьего месяца хранения – на 40 %. Это указывает на уменьшение отражающей способности пигмента в красной области спектра. Результаты, полученные вторым методом, также подтвердили уменьшение красной составляющей в цвете пигмента.

Заключение

Проведенные исследования показали, что пигмент, получаемый с использованием сублимационной сушки, обладает практически полной растворимостью и в течение длительного времени на высоком уровне сохраняет устойчивый красный цвет. Как представляется, наиболее вероятной причиной ухудшения красного цвета красителя, полученного из растительного сырья, при хранении связано с разрушением исходного пигмента под действием кислорода воздуха. Данные, полученные в ходе исследования различными методами, дополняют и подтверждают друг друга.