CC BY
25
НОВЫЕ ИДЕИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА Щ
УДК 662.2.033:664
Технология импортозамещающей пищевой добавки Е301 -
аскорбата натрия
Л.В. Новинюк, канд. техн. наук, М.Ю. Кукин
ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей, Санкт-Петербург
Аскорбат натрия относится к классу безопасных для здоровья человека пищевых добавок, поскольку имеет органическую природную основу и в значительных количествах содержится в растениях, свежих фруктах и овощах. Пищевая добавка Е301 обладает высокой антиоксидант-ной способностью и использование ее в пищевых продуктах повышает безопасность, качество и срок годности продукции. В мясных, колбасных и рыбопродуктах аскорбат натрия защищает жиры от окисления, способствует стабилизации окраски и позволяет снизить дозировку нитритов, при производстве плодово-ягодной и овощной продукции обеспечивает защиту от ферментативного окисления и стабилизацию цвета продукта. В отличие от аскорбиновой кислоты аскорбат натрия имеет нейтральный вкус и не закисляет пищевой продукт, не оказывая негативного влияния на его органолепти-ческие свойства.
В то же время востребованная в производстве пищевых продуктов
пищевая добавка Е301 в России не производится, а ввозится из-за рубежа, поэтому актуально создание отечественной технологии аскорбата натрия.
Известно, что для фармацевтических целей аскорбат натрия получают сложным органическим синтезом или нейтрализацией аскорбиновой кислоты бикарбонатом натрия с последующим осаждением продукта этиловым спиртом [1-4].
С целью разработки технологии пищевой добавки Е301 проведены исследования по синтезу и выделению аскорбата натрия путем кристаллизации из пересыщенных растворов.
Исследования по выбору сырья для получения аскорбата натрия показали, что при нейтрализации аскорбиновой кислоты раствором гид-роксида натрия процесс завершается в эквивалентной точке при рН=7,5, а при использовании бикарбоната натрия - при рН=5,6 (рис. 1). В соответствии с требованиями к показателям качества пищевой добавки Е301 значение рН раствора аскорбата натрия должно быть в пределах от 6,5 до 8,0, поэтому в качестве сырья для разработки технологии был выбран гидроксид натрия.
Получаемые растворы аскорбата натрия проявляют характерную особенность легко окисляться кислородом воздуха до биологически неактивной 2,3-дикето-1_-гулоновой кислоты. Поскольку скорость окисления возрастает с повышением температуры, под воздействием света и катализаторов, чтобы избежать окисления синтез аскорбата натрия в лабораторных условиях проводили в атмосфере углекислого газа.
Нейтрализация аскорбиновой кислоты гидроксидом натрия - экзотермический процесс. Установлено, что тепловой эффект составляет около 280 кДж на 1 кг кислоты. В связи с этим в ходе процесса осуществляли охлаждение реактора.
Выбор способа выделения аскор-бата натрия из полученных растворов в значительной степени определяется растворимостью данного соединения. Изучение растворимости аскорбата натрия в воде, проведенное различными методами, показало, что зависимость растворимости данного соединения от температуры в интервале от 10 до 60 °С имеет почти линейный характер и мало зависит от температуры (рис. 2). Разница в растворимости аскорбата натрия в данном интервале незначительна и составляет около 6 %. Основываясь на теории кристаллизации, можно
NEW IDEAS IN FOOD PRODUCTION
сделать вывод, что способ изогидри-ческой кристаллизации аскорбата натрия путем снижения температуры не достаточно эффективен, так как выход продукта при этом будет низким и не превысит 10-12 %.
В связи с этим был предложен способ проведения процесса кристаллизации в изотермических условиях.
Для проведения процесса кристаллизации использовали установку, обеспечивающую перемешивание реакционной массы при поддержании необходимого остаточного давления и конденсацию испаряющейся влаги. Интенсивность кипения раствора аскорбата натрия регулировали путем изменения температуры и скорости циркуляции теплоносителя. Экспериментально было установлено, что пересыщенные растворы аскорбата натрия относительно устойчивы. Внесение затравки в пересыщенные растворы в виде мелких кристаллов аскорбата натрия приводит к кристаллизации и быстрому установлению равновесия.
После окончания процесса кристаллизации образующийся аскорбат натрия отделяли фильтрованием от маточного раствора, промывали и сушили. Массовая доля основного вещества в готовом продукте составила не менее 99 %, что соответствует требованиям Технического регламента ТР ТС 029/2012 [5]. Установлено, что содержание основного вещества определяется как качественным составом сырья, так и зависит от условий проведения технологических процессов, исключающих окисление продукта.
Маточные растворы перерабатывали по основной технологии выделения аскорбата натрия. Практический выход целевого продукта от одной кристаллизации составляет около 60 % от теоретически возможного, суммарный выход с учетом переработки первого маточного раствора может достигать 80 % и более.
Полученные экспериментальные данные служат исходной базой для создания отечественной технологии востребованной пищевой добавки Е301 аскорбата натрия, обладающей высокой антиоксидантной способностью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шнайдман, Л.О. Производство витаминов/Л.О. Шнайдман. - М.: Пищевая промышленность, 1973. -439 с.
2. Пат. № SU1586143 СССР. Способ очистки 1_-аскорбината натрия/Н.В. Зотчик, И.А. Рубцов, Г.П. Юревич,
А.М. Табер, М.М. Авруцкий; заявитель: Московский технологический институт пищевой промышленности. Научно-производственное объединение «Витамины»; опубл. 30.10.1994.
3. Пат. № CN1130627 Китай. Process for preparing sodium (or potassium) L-ascorbate/Qiurong Zhang [CN], Yan Hu [CN], Pinghui Xu [CN]; заявитель: Zhongyuan Pharmaceutical Facto [CN]; опубл. 11.09.1996.
4. Пат. № US2495246 США. Method of preparing sodium L-ascorbate/Herbert Fox Herman, Mabel Creighton Martha; заявитель: HOFFMANN LA ROCHE; опубл. 24.01.1950.
5. Технический регламент Таможенного союза ТРТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств». -Решение комиссии ТС № 58 от
20.07.2012. Введен в действие
01.07.2013.
Технология импортозамещающей пищевой добавки Е301 -аскорбата натрия
Ключевые слова
аскорбат натрия; импортозамещающая пищевая добавка; технология; экспериментальные данные.
Реферат
С целью разработки технологии пищевой добавки Е301 проведены исследования по синтезу и выделению аскорбата натрия путем кристаллизации из пересыщенных растворов. Полученные экспериментальные данные служат исходной базой для создания отечественной технологии востребованной пищевой добавки Е301 аскорбата натрия, обладающей высокой антиоксидантной способностью.
Авторы
Новинюк Людмила Васильевна, канд. техн. наук, Кукин Михаил Юрьевич,
ВНИИ пищевых ароматизаторов, кислот и красителей,
191014, Санкт-Петербург, д. 55,
vniipakk55@mail.ru
Import-Substituting Technology of Food Additive E301 -Sodium Ascorbate
Key Words
sodium ascorbate; import-substituting food additive; technology; experimental data.
Abstract
In order to develop technologies a food additive E301 conducted studies on the synthesis and excretion of sodium ascorbate by crystallization from supersaturated solutions. The experimental data are the starting point for the creation of the domestic demand technology of food additive E301 sodium ascorbate, which has a high antioxidant capacity.
Authors
Novinyuk Lyudmila Vasilyevna, Candidate of Technical Science, Kukin Mihail Yuryevich,
All-Russian Research Institute of Flavorings, Acids and Dyes,
55, St. Petersburg, 191014,
vniipakk55@mail.ru
