Получение и исследование натуральных антоциановых красителей

Получение и исследование натуральных антоциановых красителей

Саенко И. И.

В современном мире на рынках продуктов питания представлено огромное количество разнообразных товаров. Все они обладают рядом характеристик, привлекающих внимание покупателя. Наиболее важными из них являются внешний вид и цвет пищевого продукта. Издавна для окрашивания пищевых продуктов применяли натуральные растительные пигменты. С течением времени бурное развитие органической химии обусловило широкую возможность синтеза искусственных красящих веществ, применение которых выгодно в силу высокой красящей способности и сравнительно низкой стоимости. Таким образом, индустриализация пищевого производства способствовала замене натуральных растительных красителей синтетическими. К сожалению, в синтетических красителях обнаруживается ряд свойств, губительно влияющих на человеческий организм [1]. Поэтому в настоящее время актуальны исследования по разработке методов получения и применения натуральных красителей.

Источником для получения натуральных красителей служат обычно различные части растений, содержащие пигменты, окраска которых обусловлена присутствием антоцианов, каротиноидов, хлорофиллов и т. п. Итак, антоцианы – это пигменты от красного до фиолетового цвета. Известно, что антоцианы способны менять окраску в зависимости от рН раствора. Равновесия, характерные для растворов антоцианов в кислой и нейтральной средах, можно представить следующей схемой [2]:

Источником антоциановых красителей, используемых в работе, являются ягоды черной смородины и винограда. Для выделения этих красящих пигментов использован метод экстракции антоцианов из ягод черной смородины и винограда 5%-ными растворами молочной и лимонной кислот.

Навески ягод черной смородины и винограда помещали в стаканы, туда же прилили по 100 мл 5% растворов молочной или лимонной кислот. Полученные из ягод черной смородины и винограда красители можно охарактеризовать следующими показателями:

40 мл полученных экстрактов добавляли в бутылки с минеральной водой “Майская хрустальная” (0,5 л). При этом наблюдалось полное растворение красителей в воде. Образовавшиеся растворы были прозрачными, без осадка и без мути, что положительно характеризует красители.

Полученные растворы были проанализированы на содержание в них антоцианов и оставлены на хранение. Количественное содержание пигментов определяли спектрофотометрическим методом, с использованием для расчетов известное из литературных данных значение коэффициента молярного погашения.

Через определенные промежутки времени в полученных образцах определяли содержание антоцианов. Спектрофотометрические исследования выполняли как для реальных растворов минеральной воды подкрашенной экстрактами (рН = 3), так и для аликвотных порций этих растворов, подкисленных до рН = 1 для полного перевода антоцианов во флавилиевую форму (т. е. для количественного определения содержания антоцианов). Во втором случае к аликвотной части раствора (10 мл) добавляли 10 мл 0,1н. раствора соляной кислоты. В качестве раствора сравнения использовали спирт.

Результаты исследований представлены в виде графических зависимостей оптической плотности растворов от времени. Спектры напитка, подкрашенного экстрактом черной смородины, (экстракция лимонной кислотой) при рН = 3, представлены на рис.1а, а при рН = 1 на рис. 1б.

Рис. 1.Спектры напитка, подкрашенного экстрактом черной смородины

Из представленных данных видно, что содержание антоцианов в напитке, подкрашенном экстрактом черной смородины (экстракция лимонной кислотой), через 6 недель составило 68%, а через 12 недель – только 19% от первоначального содержания.

Спектры напитка, подкрашенного экстрактом черной смородины (экстракция молочной кислотой) при рН = 3, представлены на рис.2а, а при рН = 1 на рис. 2б.

Рис 2. Спектры напитка, подкрашенного экстрактом черной смородины, (экстракция молочной кислотой).

Содержание антоцианов в напитке, подкрашенном экстрактом черной смородины (экстракция молочной кислотой), через 4 недели составило 63 %, через 10 недель – 51 %, через 15 недель – 44 % от первоначального содержания.

Содержание антоцианов в напитке, подкрашенном экстрактом винограда (экстракция лимонной кислотой), составило через 6 недель – 63 %, через 12 недель – 42 %, через 16 недель – 34 % от первоначального содержания. Напиток, подкрашенный экстрактом винограда (экстракция молочной кислотой), обесцветился через 7 дней. Для наглядного представления о содержании антоцианов в кислой (рН = 1) и нейтральной (рН = 3) средах приводятся графики зависимости оптической плотности растворов экстрактов от времени, где за единицу принята первоначальную оптическую плотность (рис.4, 5, 6). Оптическая плотность находится в прямопропорциональной зависимости от содержания антоцианов.

Рис. 4. Изменение оптической плотности в зависимости от времени для напитка с экстрактом черной смородины (экстракция лимонной кислотой.)

Рис. 5. Изменение оптической плотности в зависимости от времени для напитка с экстрактом черной смородины (экстракция молочной кислотой).

Рис. 6. Изменение оптической плотности в зависимости от времени для напитка с экстрактом винограда (экстракция лимонной кислотой).

Выполненные нами исследования показали, что содержание антоцианов в минеральной воде с добавками экстрактов черной смородины (и при экстракции лимонной кислотой и при экстракции молочной кислотой) уменьшается и в реальных растворах (рН = 3), и в подкисленных (рН = 1 для полного перевода антоцианов во флавилиевую форму, т. е. для количественного определения содержания антоцианов). Неравномерное падение содержания антоцианов в минеральной воде, подкрашенной экстрактами винограда, вероятно связано с ферментативными процессами. Таким образом, натуральные пищевые красители, полученные из черной смородины – традиционноых и распространенных ягод Белгородской области, могут быть использованы для подкрашивания белгородских минеральных вод.

Список литературы

1. Болотов В. М., Рудаков О. Б. Химические пути расширения эксплуатационных свойств природных красителей из растительного сырья России. // Химия растительного сырья. 1999. №4. С. 35-40 36

2. Блажей А., Шутый Л. Фенольные соединения растительного происхождения. М.: Мир. 1977. 240 с.


Зараз ви читаєте: Получение и исследование натуральных антоциановых красителей