Способ получения водорастворимого меланина

(51)5 С 07 6 17/О ЕТЕН У СВИДЕТЕЛЬСТ АВТОР ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(21) 4930506/13 (22) 22.04,91 (46) 30.11.92. Б (71) Одесский т щевой промышл (72) А.А,Колесн А,И,Рыбак и П. (56) Авторское с %939446, кл. С (54) СПОСОБ П РИМОГО МЕЛА (57) Изобретени мышленности. юл, %44ехнологический институт пиен ности им. М, В.Ломоносоваик, В.Н,Голубев, Л.А,Ирха,П.Липня говвидетельство СССР 07 О 17/ОО, 1982.ОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОНИНА е относится к пишевой проСущность 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,1778114 А 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, зкстрагирование осуществляют при температуре 65 С в течение 1 ч раствором гидроксида аммония при рН 8,5,11,5 и объемном соотношении экстрагента и сырья 515, в жидкий изолят вводят соляную кислоту в количестве, необходимом для достижения рН среды 3,13,6, а промывкуцелевого продукта последовательно проводят раствором уксусной кислоты с рН 45,ацетоном, спиртом и сушат промытую массу.Использование в качестве источникаполучения меланина свекольные выжимкиобеспечивает доступность сырья и возможность дальнейшей утилизации остатка после отмывки от щелочи.Применение в качестве экстрагентагидроксида аммония и проведение процесса при термическом воздействии 65 С в течение 1 ч обеспечивает не только высокуюстепень извлечения препарата меланина,но и растворимость в воде, что обусловленовзаимодействием аммиака с функциональными группами выделяемого фенольногобиополимера, приводящим к образованиюводорастворимого препарата, а последнееимеет большое значение для его практического применения в пищевой промышленности и медицине,Последовательные промывки осадка,содержащего меланин, водным растворомуксусной кислоты (рН 4.5), ацетоном испиртом позволяют провести глубокую очистку препарата от различных примесей безпотерь самого продукта, что обусловленоего нерастворимостью в указанных растворителях.Использование для промывки водногораствора кислоты обусловлено тем, что препарат растворим при нейтральных и щелочных значениях среды, а промывка при рН4.5 исключает возможность потерь наэтой стадии. Применение раствора уксусной кислоты позволяет экономить ацетон испирт, так как именно эта кислота наиболеебыстро отмывается указанными органическими растворителями,Повышение выхода, чистоты и активности препарата обеспечивается использованием в качестве исходного сырья сухихсвекольных выжимок, которые благодаряферментативным окислительным процессам, происходящим при дезинтеграции иконтакте с воздухом клеточных структур, вчастности активизации эндогенной полифенолоксидазы, приобретают ценные свойства.Антиокислительную активность меланина, характеризующую его биологическуюактивность, оценивали по торможению процесса свободнорадикального окисления транс- ф каротина в растворе диоксана при 50 С.П р и м е р 1, 1 кг сухих выжимок столовой свеклы сорта Бордо заливают 10 л раствора ЙН 40 Н с рН 8,5 в реакторе емкостью25 л, перемешивают 1 ч при 65 С. Шрототделяют фильтрацией на нутч-фильтре, а кфильтрату при перемешивании добавляют концентрированную соляную кислоту до достижения рН 3,3 и оставляют для осаждения взвесей на 46 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 препа 15 рата ф) в воде; 7,9 (25), 10,5 (50), 13,3 (75) П р и м е р 2. Осуществляют способаналогично примеру 1, используя раствор экстрагента ЙН 4 ОН с рН 10,5. Результаты приведены в таблице. П р и м е р 3. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор20 экстрагента ЙН 4 ОН с рН 11.5, Результаты приведены в таблице.П р и м е р 4. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор экстрагента ЙН 40 Н с рН 8,0, Результаты 25 приведены в таблице. П р и м е р 5. Осуществляют способ аналогично примеру 1, используя раствор30 экстрагента ЙН 4 ОН с рН 12,0. Результатыприведены в таблице.П р и м е р 6, Осуществляют способаналогично примеру 1, используя соотноше 35 ниеэкстрагента; сырье =5. Результаты приведены в таблице.П р и м е р 7, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя соотношение экстрагента: сырье - 15. Результаты 40 приведены в таблице.П р и м е р 8. Осуществляют способаналогично примеру 2, используя соотношение экстрагента: сырье = 3. Результаты приведены в таблице,П р и м е р 9. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя соотношение экстрагент: сырье = 20. Результаты приведены в таблице,П р и м е р 10, Осуществляют способ 45 50 аналогично примеру 2, используя рН среды при осаждении препарата 3,1. Результаты приведены в таблице. П р и м е р 11, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды 55 при осаждении препарата 3,6. Результаты приведены в таблице. П р и м е р 12, Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды при осаждении препарата 3,9. Результаты приведены в таблице.П р и м е р 13. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН среды при осаждении и репа рата 2,6. Результаты приведены в таблице,П р и м е р 14. Осуц есгвляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 3,5. Результаты приведены в таблице.П р и м е р 15. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 4,0. Результаты приведены в таблице,П р и м е р 16. Осуществляют способ аналогично примеру 2, используя рН уксусной кислоты для промывки препарата 5.0, Результаты приведены в таблице.П р и м е р 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, Результать 1 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 КН 4 ОН, его соотношении к сырью 10:1, осаждении препарата соляной кислотой при рН 3,3 и промывке его от примесей раствором уксусной кислоты с рН 4,5,Уменьшение выхода антиоксиданта при увеличении концентрации экстрагента - гидроксида аммония (пример 5) связано с протеканием побочных реакций и образованием примесей, Уменьшение концентрации экстрагента приводит к недоизвлечению целевого продукта из сырья и заметному снижению его качества АОА),Снижение соотношение экстрагентсырье (5), как видно из примера 8, приводит к уменьшению выхода и качества продукта, что обусловлено его недоизвлечением из сырья и снижением чистоты препарата.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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 (Р) 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 щ и й с я 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 Антиокис" лительная активность время (ищ ) ч-мин (АОА) Параметры процесса Выходмеланинаг/кг Пример Способ рН рН уксус" Время осуной кисло- ществлеты,промыв- ния, ч"минка рН средыпри осаж"дении Соотношение экстра" гент/ сырье 4,5 8-30 10 Предла"гаемый15153201 О 3,1 3,6 3,9 2,8 333,5 4,0 5,0 5,5Известный 102 1 9,5 10-20 5-12 Составитель А.ДыбакТехред М,Моргентал Корректор Н.Король Редактор Заказ 4162 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 1 8,5 2 10,5 11,5 12,0 6 10,5 7