PL236931B1 - Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania - Google Patents
Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania Download PDFInfo
- Publication number
- PL236931B1 PL236931B1 PL428394A PL42839418A PL236931B1 PL 236931 B1 PL236931 B1 PL 236931B1 PL 428394 A PL428394 A PL 428394A PL 42839418 A PL42839418 A PL 42839418A PL 236931 B1 PL236931 B1 PL 236931B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- starch
- paste
- carbon
- food
- vegetable carbon
- Prior art date
Links
- 239000004108 vegetable carbon Substances 0.000 title claims description 23
- 235000012712 vegetable carbon Nutrition 0.000 title claims description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 229930182559 Natural dye Natural products 0.000 title claims description 7
- 239000000978 natural dye Substances 0.000 title claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 12
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 12
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 12
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims description 11
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001334 starch sodium octenyl succinate Substances 0.000 claims description 7
- 235000013826 starch sodium octenyl succinate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 claims description 2
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 40
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 40
- 229940032147 starch Drugs 0.000 description 36
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 36
- GUOCOOQWZHQBJI-UHFFFAOYSA-N 4-oct-7-enoxy-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)OCCCCCCC=C GUOCOOQWZHQBJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 12
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 9
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 9
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 8
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- FLISWPFVWWWNNP-BQYQJAHWSA-N dihydro-3-(1-octenyl)-2,5-furandione Chemical compound CCCCCC\C=C\C1CC(=O)OC1=O FLISWPFVWWWNNP-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 4
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 4
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019759 Maize starch Nutrition 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 3
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 3
- 229940093334 flomax Drugs 0.000 description 3
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N tamsulosin hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].CCOC1=CC=CC=C1OCCN[C@H](C)CC1=CC=C(OC)C(S(N)(=O)=O)=C1 ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N 0.000 description 3
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 3
- 231100000716 Acceptable daily intake Toxicity 0.000 description 2
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229920006320 anionic starch Polymers 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 2
- 239000000576 food coloring agent Substances 0.000 description 2
- 235000002864 food coloring agent Nutrition 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 235000012459 muffins Nutrition 0.000 description 2
- 125000004365 octenyl group Chemical group C(=CCCCCCC)* 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 229940080313 sodium starch Drugs 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 2,4-Hexadienoic acid, potassium salt (1:1), (2E,4E)- Chemical compound [K+].CC=CC=CC([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N BeP Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000011632 Caseins Human genes 0.000 description 1
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 1
- 241000304405 Sedum burrito Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N 0.000 description 1
- 230000036528 appetite Effects 0.000 description 1
- 235000019789 appetite Nutrition 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- -1 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000006103 coloring component Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 235000014510 cooky Nutrition 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 239000008298 dragée Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N hydron;2-[(e)-oct-1-enyl]butanedioate Chemical compound CCCCCC\C=C\C(C(O)=O)CC(O)=O KCYQMQGPYWZZNJ-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000008384 inner phase Substances 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000974 natural food coloring agent Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069338 potassium sorbate Drugs 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 1
- 229940080237 sodium caseinate Drugs 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012358 sourcing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 230000009967 tasteless effect Effects 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Grain Derivatives (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest receptura oraz kompleksowa technologia wytwarzania pasty węglowej jako naturalnego barwnika na bazie węgla roślinnego do barwienia żywności.
Koncepcja wynalazku oparta jest na mikronizowanym węglu roślinnym z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10), który jest składnikiem pasty węglowej na bazie: wysokocząsteczkowej modyfikowanej skrobi amfifilowej typu OSA (preparat skrobi kukurydzianej FLO -MAX™ 2110) z dodatkiem gumy ksantanowej (0,1%) w funkcji zagęstnika i środka zawieszającego oraz wody bez dodatku glicerolu. Mikronizacja węgla z bambusa gwarantuje skuteczne zawieszanie cząstek w matrycy past i/lub żywności oraz efektywne barwienie w funkcji barwnika o barwie czarnej. Właściwości fizyczne past, gęstość (na poziomie 1120 kg/m3) i lepkość (na poziomie 750 cP) zapewniają łatwą aplikowalność i dozowalność w praktyce przemysłowej.
Smak oraz pobudzająca apetyt barwa od zawsze były jednym z kluczowych czynników decydujących o wyborze danego produktu spożywczego (Spence, C. (2015). On the psychological impact of food colour. Flavour, 4 (1), 21). Barwa podkreśla smak. To pierwszy element, za pomocą którego konsument rozpoznaje produkt spożywczy. Proces smakowania produktu zaczyna się od jego wyboru na półce sklepowej, a ten w ogromnej mierze zależy od barwy. Produkty spożywcze bez kolorów byłyby monotonne. Żywność niekolorową konsumenci postrzegają inaczej i doświadczają innych emocji i wrażeń podczas jedzenia (Burrows, J. D. (2009). Palette of our palates: a brief history of food coloring and its regulation. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 8(4), 394-408).
W przemyśle spożywczym barwnik naturalny E 153 WĘGIEL ROŚLINNY (Czerń roślinna Numer wg Colour Index 77266 Numer wg EINECS 231-153-3) służy głównie do barwienia i cieniowania barw w cukrownictwie (Bechtold, T., & Mussak, R. (Eds.). (2009). Handbook of natural colorants. John Wiley & Sons., Lehto, S., Buchweitz, M., Klimm, A., Straβburger, R., Bechtold, C., & Ulberth, F. (2017). Comparison of food colour regulations in the EU and the US: a review of current provisions. Food Additives & Contaminants: Part A, 34(3), 335-355.). Ostatnie zastosowania obejmują: - do produkcji czarnych lodów - do zabarwienia mas cukrowych, kremów i polew do ciast, babeczek, tortów do wypieków - do produkcji słodyczy. Aktywowany służy do klarowania win, soków, octu, odbarwiania preparatów i rozpuszczalników, usuwania substancji zapachowych i zanieczyszczeń.
Węgiel roślinny E 153 (Rozporządzenie Komisji (Ue) Nr 231/2012 z dnia 9 marca 2012 r. ustanawiające specyfikacje dla dodatków do żywności wymienionych w załącznikach II i III do rozporządzenia (WE) nr 1333/2008 Parlamentu Europejskiego i Rady) jest czarnym, bezwonnym proszkiem, odpornym na działanie światła, ogrzewanie, kwasy i zasady, na działanie czynników fizycznych i chemicznych (Rutkowski, A., Gwiazda, S., & Dąbrowski, K. (2003). Kompendium dodatków do żywności. Hortimex.). Zawiera: nie mniej niż 95% węgla w przeliczeniu na bezwodną i wolną od popiołu masę, nie więcej niż 12% wilgotności (strata przy suszeniu 120°C, 4 godz.), nie więcej niż 4,0% popiołu, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne Benzo(a)piren mniej niż 50 gg/kg w ekstrakcie (1 g produktu i 10 g czystego cykloheksanu). Nierozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych.
Barwnik naturalny E 153 WĘGIEL ROŚLINNY występuje w handlu w postaci lepkich past o zawartości barwnika 4-10% (nie więcej niż 20%) zwykle na bazie syropu glukozowego, ale też innych nośników, bo sam w sobie jest pylistym proszkiem, o cząstkach zwykle mniejszych niż 5 gm, i w tej postaci materiałem bardzo trudnym w obsłudze i stosowaniu (Wrolstad, R. E., & Culver, C. A. (2012). Alternatives to those artificial FD&C food colorants. Annual review of food science and technology, 3, 59-77., Houghton, J. D., & Hendry, G. A. F. (2012). Natural food colorants. Springer Science & Business Media). Dzięki ogromnemu potencjałowi w zakresie pozyskiwania i przerobu surowców na całym świecie, oferta komponentów barwiących węgla roślinnego w postaci preparatów proszkowych jest konsekwentnie rozwijana.
Bazowymi surowcami wyjściowymi do otrzymywania pasty według wynalazku w postaci stabilnej pasty węglowej o dużej sile barwienia, były modyfikowana skrobia OSA oraz guma ksantanowa - funkcjonalne nośniki posiadające specyficzne właściwości lepkości, stabilizowania i zawieszania cząstek.
Skrobia modyfikowana typu OSA, czyli sól sodowa kwasu oktenylobursztynianu skrobiowego (bursztynian okenylo-sodowy skrobi) w wykazie dodatków do żywności oznaczona jest symbolem E 1450. Pełni ona funkcję stabilizatora, zagęstnika, substancji wiążącej, nośnika, a także emulgatora. Zgodnie z Dyrektywą Komisji 2010/69/UE z dnia 22 października 2010 r. dla stabilizatora E 1450 Komitet Naukowy ds. Żywności ustalił dopuszczalne dzienne pobranie (ADI) jako „nieokreślone”, a zatem dodatek ten nie stanowi zagrożenia dla zdrowia konsumentów.
PL 236 931 B1
Skrobia jest polisacharydem, którego jednostkę budulcową stanowi cząsteczka a-D-glukozy. Skrobia natywna jest z natury hydrofitowa, nie wykazuje zatem właściwości powierzchniowych (Murύa-Pagola B., Beristain-Guevara C.I., Martinez-Bustos F. (2009). Preparation of starch derivatives using reactive extrusion and evaluation of modified starches as shell materials for encapsulation of flavoring agents by spray drying. J. Food Eng. 91 (3), 380-386.). Istnieje jednak możliwość nadania jej tych właściwości na drodze modyfikacji chemicznej (Taggart, P., & Mitchell, J. R. (2009). Starch. In Handbook of Hydrocolloids (Second Edition) (pp. 108-141.)). W wyniku estryfikacji grup hydroksylowych skrobi hydrofobowym podstawnikiem zyskuje ona charakter amfifilowy. Jedną z najczęściej stosowanych tego typu modyfikacji jest estryfikowanie skrobi bezwodnikiem kwasu oktenylobursztynowego w środowisku alkaicznym (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoil. 25(4), s. 764-772., Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). Otrzymana w ten sposób pochodna, nazywana jest oktenylobursztynianem skrobiowym (OSA). Podstawnik może zostać przyłączony do 2, 3 i 6 węgla w cząsteczce glukozy w ilości nieprzekraczającej 3% s.s. (stopień substytucji D.S. ~ 0,02). Taki stopień substytucji jest typowy dla preparatów handlowych, gdyż jego zwiększenie nie wywoływałoby polepszenia właściwości powierzchniowych skrobi (Magnusson E., Nilsson L. (2010). Interactions between hydrophobically modified starch and egg yolk proteins in solution and emulsions, Food Hydrocoll. 25(4), s. 764-772.; Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionic starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.; Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204.). Preparaty skrobi OSA w roztworach wodnych są prawie bezbarwne i bez smaku. Nie modyfikują one naturalnego smaku oraz barwy produktu (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Ponadto skrobia jest polimerem, który charakteryzuje się temperaturą przejścia szklistego w zakresie od 151 do 243°C, dzięki czemu może być poddawana działaniu wysokich temperatur stosowanych w procesie suszenia i nie ulega przemianie szklistej.
Przyłączenie do łańcucha skrobiowego anionowej grupy oktenylobursztynianowej nadaje mu także charakter jonowy, dzięki czemu zyskuje on zdolność elektrostatycznego stabilizowania układów dyspersyjnych, głównie emulsji typu olej w wodzie (Nilsson L., Bergenstahl B. (2007). Adsorption of hydrophobically modified anionie starch at oppositely charged oil/water interfaces. J. Colloid Interface Sci. 308 (2), 508-513.). Amfifilowa skrobia OSA może adsorbować się na granicy faz i przestrzennie stabilizować układ dyspersyjny. Zawady przestrzenne utworzone przez rozgałęzienia polimeru uniemożliwiają zbliżanie się cząstek fazy zdyspergowanej i ich agregację (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Modig i wsp. (2006) twierdzą, że znaczne zwiększenie stabilizacji przestrzennej emulsji następuje już przy niewielkim stężeniu skrobi. Ponadto polimer ten powoduje wzrost lepkości fazy ciągłej układu, co dodatkowo stabilizuje układ. Oktenylobursztynian skrobiowy działa jednocześnie jak surfaktant i stabilizator modyfikujący teksturę fazy ciągłej (Tesch S., Gerhards Ch., Schubert H. (2002). Stabilization of emulsions by OSA starches. J. Food Eng. 54 (2), 167-174.). Yusoff i Murray (Yusoff A., Murray B.S. (2011). Modified starch granules as particle-stabilizers of oil-in-water emulsions. Food Hydrocoil. 25 (1), 42-55.) udowodnili, że skrobia typu OSA może również efektywnie stabilizować emulsję o/w z wykorzystaniem mechanizmu Pickering, polegającego na adsorpcji na granicy faz cząstek stałych o średnicy mniejszej niż średnica kropli fazy wewnętrznej.
Wysokofunkcyjne preparaty skrobi modyfikowanych typu OSA są szczególnie efektywne w mikrokapsułkowaniu aromatów, lipidów i substancji liofilowych oraz stabilizowaniu napojów i dressingów (Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204., Domian i wsp. 2013). Stanowią one alternatywę dla innych naturalnych hydrokoloidów jak guma arabska czy kazeinian sodu. Oktenylobursztynian skrobiowy spełnia wszystkie wymagania stawiane materiałom nośnikowym wykorzystywanym do mikrokapsułkowania metodą suszenia rozpyłowego (Pegg i Shahid 2008, Krishnan i wsp. 2005, Murua-Pagola i wsp. 2009, Dłużewska i wsp. 2006, Drusch i wsp. 2006, Loksuwan 2007, Serfert i wsp. 2009, Domian i wsp. 2015a, 2018, Soottitantawat i wsp. 2005). Oprócz właściwości emulgujących i stabilizujących ma on również zdolność tworzenia filmów. W wyniku modyfikacji staje się również stosunkowo dobrze rozpuszczalny w wodzie (Bai, Y.,
PL 236 931 B1 & Shi, Y. C. (2011). Structure and preparation of octenyl succinic esters of granular starch, microporous starch and soluble maltodextrin. Carbohydrate Polymers, 83(2), 520-527.).
Wodne roztwory długich polimerów skrobi OSA charakteryzują się większą lepkością w porównaniu z roztworami innych skrobi modyfikowanych. Thirathumthavorn i Charoenrein (Thirathumthavorn D., Charoenrein S. (2002). Thermal and pasting properties of native and acid-treated starches derivatized by 1-octenyl succinic anhydride, Carbohydr. Polym. 66(2), s. 258-265.) twierdzą, że jest to spowodowane efektem asocjacji hydrofobowych łańcuchów oraz tworzeniem kompleksów amylozy z hydrofobowymi podstawnikami OSA.
Na rynku dostępnych jest wiele preparatów skrobi OSA o różnych nazwach handlowych, które różnią się między sobą pochodzeniem botanicznym skrobi, masą cząsteczkową, stopniem polimeryzacji czy stopniem podstawienia grupami bezwodnika kwasu oktenylobursztynowego (Shogren R.L., Viswanathan A., Felker F., Gross R.A. (2000). Distribution of octenyl succinate groups in octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch, “Starch/Starke”, 52(6-7), s. 196-204., Walkowski i Lewandowicz 2004, Prochaska i wsp. 2007). Tym samym mogą one wykazywać zróżnicowane właściwości użytkowe w układach wielofazowych żywności (Górecka 2004, Shube i wsp. 2003, Taherian i wsp. 2006, Yan-Li i wsp. 2010). Założono, że wysokocząsteczkowe preparaty OSA na bazie skrobi dodatkowo modyfikowanych fizycznie, retrogradowanych czy dekstrynizowanych, mogą być szczególnie efektywne w stabilizowaniu układów zdyspergowanych o znacznym udziale cząstek stałych, takich jak pasty węglowe z zawieszonymi cząstkami.
Istotą wynalazku jest barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty charakteryzujący się tym, że zawiera mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (dw) w ilości 10% - 20% wagowych, wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego w ilości 2% - 8% wagowych oraz dodatek mieszanki gumy ksantanowej i akacjowej w ilości 0.1% - 0.5% wagowych.
Korzystnie, gęstość pasty wynosi 1080 - 1,250 kg/m3 (25°C) oraz lepkość 500-2000 cP (25°C).
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób przemysłowego otrzymywania barwnika naturalnego na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:
a) przygotowania płynnej bazy poprzez zmieszanie wysokocząsteczkowej soli sodowej oktenylobursztynianu skrobiowego z wodą oraz mieszanką gumy ksantanowej i akacjowej,
b) mikronizacja węgla do uzyskania średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) oraz c) łączenie półproduktów z punku a) i b) do postaci pasty.
Niniejszy wynalazek przedstawiono szczegółowo w poniższych przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Charakterystyka produktu:
PASTA WĘGLOWA E153 - Pasta przeznaczona do barwienia żywności
Skład: Woda, skrobia, węgiel roślinny, guma ksantanowa, guma akacjowa, benzoesan sodu, sorbinian potasu
Zastosowanie: Przemysł cukierniczy, piekarski, produkcja żelek, drażetek, lodów
Charakterystyka: Jednorodna, dyspergująca w wodzie zawiesina
Właściwości fizykochemiczne:
Wygląd: jednorodna, lekko gęsta ciecz
Zapach: brak obcych zapachów
Smak: brak
Gęstość: 1120 kg/m3 (25°C)
Lepkość: 742 mPas (25°C)
P r z y k ł a d 2
Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:
mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) - 10% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 5% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,2% woda demineralizowana 84,8%
P r z y k ł a d 3
Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:
mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 ąm (d10) - 12% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 8%
PL 236 931 B1 mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,1% woda demineralizowana 79,9%
P r z y k ł a d 4
Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:
mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) - 12% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 2% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,5% woda demineralizowana 85,5%
P r z y k ł a d 5
Skład barwnika roślinnego w postaci pasty:
mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) - 20% wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego 3% mieszanina gumy ksantanowej i akacjowej 0,3% woda demineralizowana 76,7%
P r z y k ł a d 6
Sposób produkcji wyselekcjonowanych postaci barwników węgla roślinnego
Technologia produkcji składa się z 3 etapów:
- przygotowania płynnej bazy,
- mikronizacji węgla oraz
- procesu łączenia półproduktów do postaci pasty.
Etap 1. Dokładnie odważoną porcję skrobi FLO-MAX™ 2110 (Ingredion, USA) należy uwodnić w wodzie o temperaturze w zakresie 18-25°C za pomocą mieszalnika BMX 15S (Biomix, Polska), dostosowując prędkość mieszania tak, aby próbka nie uległa zbytniemu napowietrzeniu (w zakresie 200-500 rpm). Po uwodnieniu skrobi, do klarownego, roztworu należy małymi porcjami dodawać mieszankę gum Thixogum™ (Nexira, Francja), cały czas mieszając do pełnego uwodnienia cząstek stałych. Tak przygotowaną bazę należy odstawić na około 15 minut.
Etap 2. Przygotować węgiel do mikronizacji. Do mikronizatora np. MC-JETMILL MC2 (Dec, Chiny) należy podłączyć źródło sprężonego powietrza. Węgiel należy podawać przez podajnik utrzymując stałą szybkość dozowania surowca, tak, aby cząstki swobodnie migrowały do młyna strumieniowego. Do procesu należy zastosować ciśnienie robocze utrzymujące się na poziomie 12 bar. W celu otrzymania surowca o najmniejszych cząstkach należy, co około 5 min usuwać z powierzchni filtra surowiec.
Etap 3. W kolejnym etapie do przygotowanej bazy należy małymi porcjami dodawać mikronizowany węgiel, a następnie całość dokładnie wymieszać za pomocą mieszalnika BMX 15S (Biomix, Polska). Powietrze, które dostanie się w trakcie mieszania należy usunąć za pomocą pompy próżniowej ME1C.
Skrobia FLO -MAX™ 2110 (Ingredion, USA) - skrobia modyfikowana typu OSA (E1450 Sól sodowa oktenylobursztynianu skrobiowego) jest otrzymywana z ziaren kukurydzy, do stosowania w funkcji stabilizatora, emulgatora, nośnika, zagęstnika i środka wiążącego. Charakteryzuje się lepkością 2,0 - 3,5 [cP], suchą masą w ilości 90 [%] oraz pH od 2,5 - 4,5.
Węgiel Shanghai (Hainuo Coal Industry, Chiny) - węgiel pochodzenia roślinnego, otrzymywany z bambusa.
Thixogum™ - (Nexira, Francja) mieszanka naturalnych hydrokoloidów tj. gumy ksantanowej i gumy akacjowej w stosunku 45:55.
Barwnik według wynalazku znajduje zastosowanie do barwienia środków spożywczych do produkcji ciastek, lodów, babeczek i żelek. Barwnik według wynalazku w postaci pasty daje dobry efekt barwiący i stabilną czarną barwę produktu w różnych operacjach technologicznych takich jak mrożenie, pieczenie czy żelifikacja.
Claims (3)
- Zastrzeżenia patentowe1. Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że zawiera mikronizowany węgiel roślinny z bambusa o średniej wielkości cząstek < 1 gm (dw) w ilości 10% - 20% wagowych, wysokocząsteczkową sól sodową oktenylobursztynianu skrobiowego w ilości 2% - 8% wagowych oraz dodatek mieszanki gumy ksantanowej i akacjowej w ilości 0.1% - 0.5% wagowych.6 PL 236 931 B1
- 2. Barwnik według zastrz. 1, znamienny tym, że gęstość pasty wynosi 1080 - 1,250 kg/m3 (25°C) oraz lepkość 500 - 2000 cP (25°C).
- 3. Sposób przemysłowego otrzymywania barwnika naturalnego na bazie węgla roślinnego w postaci pasty, znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:a) przygotowania płynnej bazy poprzez zmieszanie wysokocząsteczkowej soli sodowej oktenylobursztynianu skrobiowego z wodą oraz mieszanką gumy ksantanowej i akacjowej,b) mikronizacja węgla do uzyskania średniej wielkości cząstek < 1 gm (d10) orazc) łączenie półproduktów z punku a) i b) do postaci pasty.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428394A PL236931B1 (pl) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428394A PL236931B1 (pl) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL428394A1 PL428394A1 (pl) | 2020-06-29 |
| PL236931B1 true PL236931B1 (pl) | 2021-02-22 |
Family
ID=71124871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL428394A PL236931B1 (pl) | 2018-12-22 | 2018-12-22 | Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236931B1 (pl) |
-
2018
- 2018-12-22 PL PL428394A patent/PL236931B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL428394A1 (pl) | 2020-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5978418B2 (ja) | セルロース組成物 | |
| JP4738165B2 (ja) | 水溶性食物繊維含有組成物及びその製造方法 | |
| JP2000504216A (ja) | 疎水性天然色素を含む水分散性配合物、その製造方法および使用 | |
| US5538751A (en) | Thickened foodstuff having improved storage stability and process of making | |
| JP5583014B2 (ja) | 改質シュガービートペクチン及びその応用 | |
| CN104921047A (zh) | 一种微胶囊芥末香精及其制备方法 | |
| US4059458A (en) | Oil-in-water emulsion containing starch esters | |
| CN102108137A (zh) | 含蛋白质-多糖缀合物的脂溶性活性成分的组合物 | |
| US10485248B2 (en) | Pearl-like capsule and method of manufacturing the same | |
| KR20140074931A (ko) | 신규 코팅 시스템 | |
| Li | The use of starch-based materials for microencapsulation | |
| Jin et al. | Starch-based microencapsulation | |
| CN101160064A (zh) | 风味物质基质合成物,其制备方法,其使用方法和由其制备的食物 | |
| PH12015501139B1 (en) | A method of preparing an edible oil-in-water emulsion and emulsion so obtained | |
| CN102300469A (zh) | 调味品的包封和包封调味品的方法 | |
| JP3342550B2 (ja) | 水溶性ヘミセルロースを含有する製剤 | |
| JP2010011756A (ja) | 有機酸を用いた澱粉系素材の改質方法及び改質澱粉素材 | |
| Muhoza et al. | Soy protein–xanthan gum noncovalent interactions: exploring functional outcomes and food applications | |
| JP4484931B2 (ja) | 乳化組成物及びその調製方法 | |
| CZ127096A3 (en) | Thickened foodstuff and process for preparing thereof | |
| PL236931B1 (pl) | Barwnik naturalny na bazie węgla roślinnego w postaci pasty oraz sposób jego otrzymywania | |
| US3162541A (en) | Method of coloring foods and other materials and the resulting product | |
| WO2023148344A1 (fr) | Substitut d' oeuf vegetal specialise pour la fabrication de sauces emulsionnees | |
| JP5839537B2 (ja) | サラダ | |
| JP2011024484A (ja) | 納豆巻き用ゲル状調味料 |