Zdrowy tryb życia i prawidłowe odżywianie

Pozyskiwanie barwników naturalnych w przemyśle spożywczym

Naturalne barwniki roślinne na skalę przemysłową otrzymywane są w procesie ekstrakcji. Jest to operacja, w której za pomocą rozpuszczalnika częściowo lub całkowicie rozdzielane są składniki mieszaniny ciekłej lub stałej. Wykorzystywany do tego celu rozpuszczalnik, zwany ekstrahentem jest substancją, w której składniki mieszaniny wykazują zróżnicowaną rozpuszczalność. Najczęściej stosowane rozpuszczalniki to: woda (często z dodatkiem soli mineralnych lub kwasów nieorganicznych), rozpuszczalniki organiczne (roztwory kwasów organicznych i ich soli), a także metanol, etanol, benzyna, heksan, czy gazy obojętne (dwutlenek węgla, eter etylowy).

Proces opiera się na kontakcie surówki ekstrakcyjnej z odpowiednio dobranym rozpuszczalnikiem, po którego dodaniu tworzy się układ ciecz-ciecz lub ciecz-ciało stałe za pomocą przeznaczonych do tego celu urządzeń zwanych ekstraktorami. W ten sposób ekstrahowana substancja, w tym przypadku barwnik, przechodzi z surówki do ekstrahenta, w wyniku, czego powstaje ekstrakt (mieszanina rozpuszczalnika, pozyskiwanej substancji i innych związków jak np. cukry) i rafinat ( pozostałość poekstrakcyjna). Proces ten może być przeprowadzany na różne sposoby: przy intensywnym mieszaniu, przeciwprądowo, współprądowo lub w warstwie [12].

Metody ekstrakcji:

  • Maceracja- rozdrobnienie surowca i zalanie go ekstrahentem.
  • Perkolacja- przepływ rozpuszczalnika przez ekstrahowany surowiec odbywa się pod wpływem siły ciężkości.
  • Metoda immersyjna lub dyfuzyjna- materiał ekstrahowany zanurzony zostaje w przepływającym rozpuszczalniku.
  • Ekstrakcja wielostopniowa- surowiec jest wielokrotnie przemywany ekstraktem, następnie czystym rozpuszczalnikiem przepływającym przeciwprądowo.

Otrzymany ekstrakt poddaje się różnym operacjom w celu wyizolowania substancji ekstrahowanej z rozpuszczalnika. Osiągnąć to można za pomocą destylacji, krystalizacji, suszenia rozpyłowego lub innej operacji. Czasami prowadzi się jedynie zagęszczenie otrzymanego wyciągu do odpowiedniej zawartości ekstraktu. Proces taki prowadzi się w przeznaczonych do tego celu wyparkach, w których nadmiar rozpuszczalnika usuwany jest poprzez odparowanie w wysokiej temperaturze i odpowiednich warunkach ciśnienia. Operacja ta podobnie jak suszenie rozpyłowe często wykorzystywana jest w produkcji barwników naturalnych [12].

Wspomniane tutaj suszenie rozpyłowe stosowane jest do materiałów płynnych i półpłynnych, takich jak soki, przeciery, ekstrakty owocowe i wyciągi barwników, w celu uzyskania tych produktów w postaci sproszkowanej. Proces ten obejmuje trzy etapy: rozpylenie surowca, suszenie za pomocą strumienia gorącego powietrza i oddzielenie suszu od czynnika suszącego [11].

Suszarka rozpyłowa składa się z komory, do której wprowadza się płynny materiał poprzez rozpylenie za pomocą specjalnych dysz. Krople o średnicy około kilku µm początkowo osiągają dużą prędkość, dochodzącą nawet do kilkudziesięciu m/s, po czym w wyniku oporu powietrza ulega ona zmniejszeniu i krople swobodnie opadają. Proces ten opiera się na natychmiastowym, kilkusekundowym odparowaniu wody z opadających kropli na skutek zwiększenia powierzchni surowca poprzez rozpylenie, dużej prędkości rozpylonego materiału i bardzo wysokiej temperatury czynnika suszącego (powietrza), wynoszącego około 130-150°C lub więcej.

Suche kropelki w postaci proszku opadają na dno zbiornika. W przypadku roztworów zawierających duże ilości cukrów np. soków owocowych, czy wyciągów barwników roślinnych dodatkowo stosuje się tzw. pomoce suszarnicze jak np. substancje pektynowe, skrobie, dekstryny itp., które zapobiegają przylepianiu się soku do ścian komory.

Uzyskane w ten sposób sproszkowane barwniki dodawane są do produktów spożywczych w celu zwiększenia atrakcyjności ich barwy [11].

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *