67. Опис технологічного процесу отримання барвників із зеленої маси рослин.

Для отримання харчових барвників використовують суху рослинну сировину — лист чаю та зелене листя буряків.

Для такої сировини необхідні спеціальні умови екстрагу­вання. Вони визначаються передусім тим, що при екстрагуванні необхідно створити максимально сприятливі умови для подола­ння перешкод масопереносу; в даному випадку — дифузії молекул води всередину кожної клітини; вилучення з неї водо-або спирторозчинних речовин

При роботі з рослинного сировиною, переважно в сухому вигляді, найбільший опір проникненню води у клітину чинить мембрана, яка у сухій сировині, втрачає характер напівпроникності оболонки. Тому її необхідно зруйнувати, аби дати можливі активним речовинам переходити у розчин.

Цьому сприяє подрібнення матеріалу. При подрібненні досягаємо кількох ефектів — збільшується поверхня дотику рідкої та твердої фаз; зменшується шлях дифузії речовин з глибини поверхні твердої фази; руйнуються стінки клітини і мембрани клітин, що відкриває вихід розчинним речовинам у екстрагент.

Ще одна складність— те, що суха сировина перед екстрагуванням повинна набрякати, а цей ефект досягається шляхом її замочування. Цей етап технологічного процесу можна проводити окремо, а можна суміщати з наступними стадіями.

На стадії замочування екстрагент (вода або спирт) проникає усередину часток сировини. Спочатку по макро-, а потім по мікротріщинах екстрагент досягає клітин і отримує можливість дифундувати через клітинні стінки всередину або, якщо клітина зруйнована при подрібненні, розчиняти сполуки, які в ній містяться.

Стадія замочування та набрякання досить тривала, що пояснюється невеликими швидкостями процесів, Для наших матеріалів вона становила 2...4 год. Більш того, встановлено, що тривалість стадії замочування є різною для різних рослинних матеріалів. Так, для чаю вона становила 3,5.,.4,0 год., а для листя буряку ~—- майже вдвічі менше.

Екстрагування водно- та спирторозчинних речовин проводять у режимі замкнутого періодичного процесу в апараті з механічним перемішуванням. Сировина й екстрагенти протягом 4...0 год. перебувають у тісному контакті за рахунок перемішування. В цьому разі концентрація екстрактивних речовин у рослинній сировині безперервно зменшується, а в розчиннику зростає і наближається, залежно від екстрагента, до значень 12...16 % сухих речовин, набираючи рівноважного стану.

Відомо, що замкнуті нестаціонарні процеси, які відбуваються при перемішуванні, недостатньо ефективні, однак для виробництва невеликих обсягів барвників вони цілком виправдані. Розглядаючи принципову схему одержання барвників, слід зазначити доцільність введення на стадії концентрування лимонної кислоти у кількості 1% до маси екстракту, або кверцетину (0,05 % до маси екстракту).

Річ у тім, що більшість природних барвних речовин (анто­ціани, хлорофіли, каротиноїди тощо) за своєю хімічною суттю є досить нестійкими сполуками. Тому при їх вилученні з сировини та подальшому зберіганні доцільно вводити різні добавки агентів. Зокрема, щодо антоціанів, фдавілієвий катіон відзначається високою реакційною здатністю і є хімічно дуже лабільним.

Як добавки-стабілізатори природних барвників використо­вуються різні сполуки. Серед них найбільш ефективними є добавки з антиоксидантною активністю (наприклад токофероли, органічні кислоти, сірковмісні амінокислоти, глутатіон, деякі мікроелементи тощо).

У літературних даних, пропонують в якості стабілізаторів барвних речовин чайного листя і зеленої маси буряків лимонну кислоту та кверцетин — або кожну зокрема, або в суміші.