Аннотация

Одним из наиболее востребованных в пищевой промышленности антиоксидантов является изоаскорбат натрия. В России он не производится, а ввозится из-за рубежа. Поэтому актуальной задачей является изучение закономерностей получения и разработка технологии изоаскорбата натрия с целью импортозамещения. Массовую долю основного вещества в растворе и кристаллах целевого продукта определяли йодометрическим титрованием. Установлено, что скорость окислительной деградации растворов изоаскорбата натрия в зависимости от температуры и продолжительности процесса, контакта с металлом и кислородом воздуха находится в пределах от 0,01 %/ч при температуре 25 °С до 0,80 %/ч при температуре 82 °С. Обоснован выбор металлического оборудования и температурного ограничения 60 °С. Определены эквивалентные значения рН при взаимодействии растворов изоаскорбиновой кислоты с растворами гидроксида, карбоната и бикарбоната натрия (7,5; 7,0 и 5,6) и зависимость равновесных концентраций водных растворов изоаскорбиновой кислоты и изоаскорбата натрия от температуры. Показано, что оптимальным является прибавление раствора гидроксида натрия к раствору изоаскорбиновой кислоты при соотношении между массами раствора гидроксида натрия, кристаллической изоаскорбиновой кислоты и подготовленной воды 1:2,11:6,13. Полученный при таких соотношениях раствор будет иметь коэффициент пересыщения 1,05 при температуре 60 °С. Определено время, которое необходимо для установления равновесия в кристаллизующейся системе, и зависимость растворимости изоаскорбата натрия от массовой доли этилового спирта в растворе. Предложено выделять целевой продукт из раствора путём изогидрической и, далее, изотермической кристаллизации с последующей промывкой кристаллов этиловым спиртом. По предлагаемой технологии получен изоаскорбат натрия с массовой долей основного вещества не менее 99,0 %. Полученные данные могут быть использованы при разработке промышленной технологии получения изоаскорбата натрия.

Ключевые слова

Технология, растворимость, кристаллизация, деградация, изоаскорбат (эриторбат) натрия, пищевая добавка, антиоксидант

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Dai, J. Plant phenolics: extraction, analysis and their antioxidant and anticancer properties / J. Dai, R. J. Mumper // Molecules. – 2010. – Vol. 15, № 10. – P. 7313–7352. DOI: https://oi.org/10.3390/molecules15107313.
2. Gülçin, I. Antioxidant activity of food constituents: an overview / I. Gülçin // Archives of Toxicology. – 2012. – Vol. 86,№ 3. – P. 345–391. DOI: https://doi.org/10.1007/s00204-011-0774-2.
3. Krishnaiah, D. A review of the antioxidant potential of medicinal plant species / D. Krishnaiah, R. Sarbatly,R. Nithyanandam // Food and bioproducts processing. – 2011. – Vol. 89, № 3. – P. 217–233. DOI: https://doi.org/10.1016/j. fbp.2010.04.008.
4. Shahidi, F. Phenolics and polyphenolics in foods, beverages and spices: Antioxidant activity and health effects – A review / F. Shahidi, P. Ambigaipalan // Journal of Functional Foods. – 2015. – Vol. 18. – P. 820–897. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jff.2015.06.018.
5. The total antioxidant content of more than 3100 foods, beverages, spices, herbs and supplements used worldwide /M. H. Carlsen, B. L. Halvorsen, K. Holte [et al.] // Nutrition journal. – 2010. – Vol. 9, № 1. DOI: https://doi.org/10.1186/1475-2891- 9-3.
6. Семенова, А. А. О технологической практике применения пищевых добавок в мясной промышленности /А. А. Семенова // Все о мясе. – 2009. – № 1. – С. 17–23.
7. Михайлов, М. М. Антиоксидант Е316 эриторбат натрия и его применение / М. М. Михайлов, И. В. Бобренёва// Статья в сборнике трудов XIII научно-практическая конференции с международным участием «Живые системы» / Московский государственный университет пищевых производств. – М., 2015. – С. 141–142.
8. Scientific Opinion on the reevaluation of erythorbic acid (E315) and sodium erythorbate (E316) as food additives // EFSA Journal. – 2016. – Vol. 14, № 1. DOI: https://doi.org/10.2903/j.efsa.2016.4360.
9. Технический регламент таможенного союза ТР ТС 029/2012 «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств», 2012.
10. Effect of meat ingredients (sodium nitrite and erythorbate) and processing (vacuum storage and packaging atmosphere) on germination and outgrowth of Clostridium perfringens spores in ham during abusive cooling / M. Redondo-Solanoa, C. Valenzuela-Martineza, D. A. Cassada [et al.] // Food microbiology. – 2013. – Vol. 35, № 2. – P. 108–115. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fm.2013.02.008.
11. Effects of Nitrite and Erythorbate on Clostridium perfringens Growth during Extended Cooling of Cured Ham / K. J. Osterbauer, A. M. King, D. L. Seman [et al.] // Journal of food protection. – 2017. – Vol. 80, № 10. – P. 1697–1704. DOI: https://doi.org/10.4315/0362-028X.JFP-17-096.
12. Figueiredo, B. Effect of addition of Sodium Erythorbate and Urucum on the Lipid Oxidation in Pork Meat / B. Figueiredo, N. Bragagnolo // 7 th International Congress on Pigments in Food. Novara, Italy, 2013. – P. 58.
13. Optimal Conditions for Lipase-catalyzed Condensation of Erythorbic Acid with Fatty Acids in Organic Solvents / Y. Watanabe, T. Fukuda, N. Takahashi [et al.] // Japan Journal of Food Engineering. – 2014. – Vol. 15, № 3. – P. 143–148. DOI: https://doi.org/10.11301/jsfe.15.143.
14. The nonlinear optical properties of the monoclinic d-isoascorbic acid crystal / K. R. Rao, R. Sanathkumar, H. L. Bhat [et al.] // Applied Physics B: Lasers and Optics. – 2016. – Vol. 122, № 11. DOI: https://doi.org/10.1007/s00340-016-6539-0.
15. Кукин, М. Ю. Изучение растворимости аскорбата натрия / М. Ю. Кукин, Л. В. Новинюк // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2014. – № 6. – С. 26–27.
16. Breeding Erythorbic Acid Yield Strains by Protoplast Mutagenesis / M. Liu, F. Zhang, Q. Zhou [et al.] // China Biotechnology. – 2013. – Vol. 33, № 6. – P. 30–37.
17. Pappenberger, G. Industrial production of L-ascorbic acid (Vitamin C) and D-isoascorbic acid / G. Pappenberger, H. P. Hohmann // Biotechnology of Food and Feed Additives / H. Zorn, P. Czermak. – Berlin, Heidelberg : Springer, 2013. – P. 143–188. DOI: https://doi.org/10.1007/10_2013_243.
18. Patent US3064010A Canada. Production of Sodium Isoascorbate Monohydrate / Huffman C. W.; patent holder Mallinkrodt Group Inc; applied on 12.09.1960; published on 13.11.1962.
19. Patent EP1026257A1 ER. Manufacture of L-ascorbic acid and D-erythorbic acid / Asakura A., Hoshino T., Kiyasu T. [et al.]; patent holder F Hoffmann-La Roche AG; applied on 18.01.1999; published on 09.08.2000.
20. Wang, J. New Conversion Technology of Sodium Isoascorbate / J. Wang, F. Cui, B. Ren // Journal of Zhengzhou University (Natural Science Edition). – 2010. – № 1. – P. 112–115.
21. Rao, K. R. Crystal growth and nonlinear optical properties of sodium D-isoascorbate monohydrate / K. R. Rao, H. L. Bhat, S. Elizabeth // CrystEngComm. – 2013. – Vol. 15, № 33. – P. 6594–6601. DOI: https://doi.org/10.1039/C3CE40751A.
22. Patent CN102372686A China. Method for preparing D-calcium erythorbate / Silian Yu., Qiang Z., Bin Yu. [et al.]; patent holder Univ. Jiangsu; applied on 02.12.2011; published on 14.03.2012.
23. Сombined Сompendium of Food Additive Specifications Vol. 4. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2006. – Vol. 4. – 296 p.