Development of a rational technology for producing anthocyanin dye from black rice | Разработка рациональной технологии получения антоцианового красителя из чёрного риса

English. Anthocyanins that are bioactive substances derived from certain types of vegetable raw materials can be effectively used in the food industry. The purpose of the study is to develop a method for obtaining a dry black rice extract for its subsequent use as a functional additive and natural food colorant. Black rice; black rice extract with a dry matter concentration of 0.010–0.024 kg/kg; concentrated black rice extract with a dry matter concentration of 0.10–0.15 kg/kg (concentrate); black rice extract in the form of a (dry form) with a dry matter concentration of 0.95 kg/kg were the research objects. 'Mulatka' and 'Yuzhnaya noch' black rice varieties were used to produce fine powdered dry extracts. An analysis of scientific and technical literature and patent information on the research topic was carried out. Methods of anthocyanin extraction from various raw materials and various methods of intensifying the extraction of valuable components from vegetable raw materials were studied. To derive anthocyanins from black rice and use them in the food industry, it is advisable to develop a technology based on water extraction. To intensify mass transfer during extraction, it is suggested to undergo the extraction mixture ultrasonication and circulation mixing. The processes of ultrasonic-assisted extraction of anthocyanins from black rice and spray drying of the obtained extract were studied. A method for obtaining a dry black rice extract based on a rational combination of interdependent processes of extraction mixture formation, ultrasound extraction, filtration, vacuum evaporation and spray drying is suggested. A machine and hardware setup of the method is presented, which makes it possible to design an industrial enterprise or a processing area to produce black rice extract in a dry form appropriate for its subsequent use as a functional additive and natural food colorant.

Russian. Антоцианы - биологически активные вещества, получаемые из некоторых видов растительного сырья, могут эффективно использоваться в пищевой промышленности. Цель исследования - разработка способа получения сухой формы экстракта черного риса для его последующего использования в качестве функциональной добавки и натурального пищевого красителя. Объекты исследования: черный рис; экстракт черного риса с концентрацией сухих веществ 0,010–0,024 кг/кг; концентрированный экстракт черного риса с концентрацией сухих веществ 0,10–0,15 кг/кг (концентрат); экстракт черного риса в виде тонкодисперсного порошка (сухая форма) с концентрацией сухих веществ 0,95 кг/кг. Для получения экстрактов использован черный рис сорта "Мулатка" и черный рис сорта "Южная ночь". Проведен анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования. Изучены способы экстракции антоцианов из различного сырья и различные методы интенсификации процесса извлечения ценных компонентов из растительного сырья. Для получения антоцианов из черного риса и их использования в пищевой промышленности целесообразно разработать технологию, основанную на водной экстракции. С целью интенсификации массообмена при экстракции предложено применять ультразвуковую обработку экстракционной смеси и ее циркуляционное перемешивание. Выполнены исследования процессов ультразвуковой экстракции антоцианов из черного риса и распылительной сушки полученного экстракта. Предложен способ получения сухого экстракта черного риса, основанный на рациональном сочетании взаимозависимых процессов формирования экстракционной смеси, ультразвуковой экстракции, фильтрации, вакуум-выпаривания и распылительной сушки. Представлена машинно-аппаратурная схема способа, которая позволяет спроектировать промышленное предприятие или производственный участок по выпуску сухой формы экстракта черного риса для его последующего использования в качестве функциональной добавки и натурального пищевого красителя.