CN101165104A - 栀子黄色素制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种栀子黄色素的制备工艺，主要步骤包括：1.水提取、酶解同步进行制得提取液；2.提取液中加入钙盐澄清后，经离心、超滤制得滤液；3.滤液经大孔吸附树脂吸附和三段式洗脱层析后，经浓缩、干燥即制成高色价，低栀子苷含量的栀子黄色素成品。本发明工艺简单，不需二次柱层析或萃取，就能够较好地去除栀子甙和绿原酸，使产品的A₂₃₈/A₄₄₀值≤0.4，A₃₂₅/A₄₄₀值≤0.35，色价在400左右，且产品质量稳定，适合于工业化大规模生产。

Description

栀子黄色素制备工艺

技术领域

本发明涉及一种食品天然色素的制备工艺，特别是栀子黄色素的制备工艺。

背景技术

栀子黄色素是茜草科植物栀子干燥果实中的主要成分之一，为目前应用较广泛的一种天然水溶性色素，其主要着色成分为藏花素(Crocin)和藏花酸(Crocetin)，另外还含有少量环烯醚萜苷、黄酮、绿原酸等成分。栀子黄色素无毒、安全性高，有一定的营养价值和保健功能，同时还具有水溶性好、着色力强、较为稳定等特点，因此广泛用于饮料、糕点、面制品、糖果、酒类、乳制品等食品着色，也可用于丝绸、棉布染色，还可用于化妆品、药品着色和药物原料、饲料原料。

栀子黄色素应用中较突出的问题是容易发生褪色和“绿变”现象。藏花素和藏花酸为水溶性类胡萝卜素，含多个共轭双键，易和亲电试剂发生加成反应，使发色基团受到破坏，而逐渐褪色。对于这个问题，一般通过添加螯合剂、抗氧化剂及调节PH值可以得到解决。而“绿变”主要是由于色素中的环烯醚萜苷类成分在蛋白酶或β-葡萄糖苷酶的作用下水解，水解产物和氨基酸类成分发生反应，生成蓝色物质造成的。另外，色素中的绿原酸容易被氧化，而使着色的食品变暗。因此，栀子黄色素制备的关键在于除去色素中的环烯醚萜苷和绿原酸。目前，国际上一般认为将栀子苷(栀子中环烯醚萜苷类的主要成分)的最大吸光度(最大吸收波长为238nm)与藏花素和藏花酸的最大吸光度(最大吸收波长为440nm)的比值(A₂₃₈/A₄₄₀)控制在0.4以下，可以避免“绿变”的发生；同时，为提高色素稳定性，还要求绿原酸的最大吸光度(最大吸收波长为325nm)与藏花素和藏花酸的最大吸光度的比值(A₃₂₅/A₄₄₀)应控制在0.35以下。

公知的栀子黄色素生产工艺一般是将原料粉碎，用水提取或50％左右的乙醇提取，经澄清、浓缩后，利用柱层析(一般是大孔树脂)精制得到成品。提取时，用水提取因原料中含大量果胶、糖类和蛋白质等杂质，后续处理麻烦，且提取时间长，精制时，为达到A₂₃₈/A₄₄₀＜0.4，通常需要二次过柱或采用有机溶剂萃取，操作繁琐，成本较高。

发明内容

本发明提供一种栀子黄色素制备方法，该方法工艺简单，不需要二次过柱或用有机溶剂萃取，制得的产品质量稳定，且栀子黄色素色价在400左右。

本发明的栀子黄色素制备工艺，包括以下步骤：

1、水提取：将栀子干果粉碎后加入10-15倍的水，并加入果胶酶，在温度45-50℃、PH值3-5的条件下提取2-3次，每次1-2小时，制得提取液；

2、澄清：在提取液中加入0.5-1％的钙盐，搅拌均匀后静置1-2小时，经碟式离心后，通过截流分子量为5-10万道尔顿的超滤膜，收集滤液；

3、层析：将滤液经大孔吸附树脂吸附，依次用4-6倍树脂体积的水、4-6倍树脂体积的浓度20-30％的乙醇、2-4倍树脂体积的浓度大于40％的乙醇洗脱，收集浓度大于40％的乙醇洗脱后的洗脱液；

4、浓缩干燥：浓缩干燥：将收集的浓度大于40％的乙醇洗脱后的洗脱液减压回收乙醇，经浓缩、干燥制得成品。

所述的将栀子干果粉碎为粉碎成直径为1-2mm的颗粒。

所述的果胶酶为0.003％水重量、活度大于3万的果胶酶。

所述的钙盐为氯化钙、硫酸钙等。

浓度20-30％的乙醇的最佳浓度为25％，浓度大于40％的乙醇的最佳浓度为50％。

前述的步骤4中，浓度大于40％的乙醇洗脱后的洗脱液减压回收乙醇后，先浓缩至折光为10-25Brix(百利度)，再进行喷雾干燥或真空冷冻干燥，即可制得色价在400左右、A₂₃₈/A₄₄₀≤0.4，A₃₂₅/A₄₄₀≤0.35的栀子黄色素成品。

前述的步骤3中，水洗是为了去除滤液中的糖类、蛋白质等水溶性杂质，同时绿原酸、栀子甙由于极性较大也有部分会被水洗脱；浓度20-30％的乙醇洗脱是为了比较彻底地去除绿原酸、栀子甙；浓度大于40％的乙醇是用来将栀子黄色素洗脱下来。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、在提取时加入果胶酶进行酶解，有助于提高得率，并可使提取液更加澄清，减少后续处理工序，使工艺更简洁流畅；

2、酶解后加入钙盐进行澄清，可以减少提取液中蛋白质和多酚类物质的含量；

3、将膜技术与层析技术结合起来，提高过柱料液的澄清度，可以提升树脂的吸附效率并延长其使用寿命，有助于降低生产成本和提高生产效率；

4、利用分段洗脱，不需二次柱层析或萃取，就能够较好地去除栀子甙和绿原酸，使产品的A₂₃₈/A₄₄₀值≤0.4，A₃₂₅/A₄₄₀≤0.35，色价在400左右，且产品质量稳定，适合于工业化大规模生产。

具体实施方式

实施例一：

1.取栀子干果1kg，粉碎成直径为1-2mm的颗粒，加入15公斤水，再加入0.45g的果胶酶(活度＞3万)，用柠檬酸调节PH值至4.5，50℃下提取1.5小时，提取2次，合并提取液。

2.在提取液中加入150g氯化钙，搅拌均匀，放置1小时，经碟式离心后，通过截流分子量为10万道尔顿的超滤膜，得到澄清透明的滤液。

3.将上述溶液流经装有1kg大孔吸附树脂的层析柱后，依次用15L的水、15L的25％的乙醇、6L的50％的乙醇洗脱，流速控制在4L/h，收集50％的乙醇洗脱后的洗脱液。

4.将收集到的50％的乙醇洗脱后的洗脱液在60℃下，减压回收乙醇，并浓缩至折光为10Brix(百利度)后，进行喷雾干燥，得到18g色价为386，A₂₃₈/A₄₄₀值为0.39，A₃₂₅/A₄₄₀值为0.34的栀子黄粉末。

实施例二：

1.取栀子干果1kg，粉碎成直径为1-2mm的颗粒，加入15公斤水，再加入0.45g的果胶酶(活度＞3万)，用柠檬酸调节PH值至4.5，50℃下提取1.5小时，提取2次，合并提取液。

2.在提取液中加入150g硫酸钙，搅拌均匀，放置1小时，经碟式离心后，通过截流分子量为8万道尔顿的超滤膜，得到澄清透明的滤液。

3.将上述溶液流经装有1kg大孔吸附树脂的层析柱后，依次用15L的水、15L的25％的乙醇、6L的50％的乙醇洗脱，流速控制在4L/h，收集50％的乙醇洗脱后的洗脱液。

4.将收集到的50％的乙醇洗脱后的洗脱液在60℃下，减压回收乙醇，并浓缩至折光为10Brix(百利度)后，进行喷雾干燥，得到15g色价为403，A₂₃₈/A₄₄₀值为0.38，A₃₂₅/A₄₄₀值为0.33的栀子黄粉末。

实施例三：

1.取栀子干果1kg，粉碎成直径为1-2mm的颗粒，加入15公斤水，再加入0.45g的果胶酶(活度＞3万)，用柠檬酸调节PH值至4.5，50℃下提取1.5小时，提取2次，合并提取液。

在提取液中加入150g氯化钙，搅拌均匀，放置1小时后，经碟式离心后，通过截流分子量为5万道尔顿的超滤膜，得到澄清透明的滤液。

3.将上述溶液流经装有1kg大孔吸附树脂的层析柱后，依次用15L的水、15L的25％的乙醇、6L的50％的乙醇洗脱，流速控制在4L/h，收集50％的乙醇洗脱后的洗脱液。

4.将收集到的50％的乙醇洗脱后的洗脱液在60℃下，减压回收乙醇，并浓缩至折光为15Brix(百利度)后，进行喷雾干燥，得到16g色价为396，A₂₃₈/A₄₄₀值为0.38，A₃₂₅/A₄₄₀值为0.32的栀子黄粉末。

Claims (7)

1.栀子黄色素制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)水提取：将栀子干果粉碎后加入10-15倍的水，并加入果胶酶，在温度45-50℃、PH值3-5的条件下提取2-3次，每次1-2小时，制得提取液；

(2)澄清：在提取液中加入0.5-1％的钙盐，搅拌均匀后静置1-2小时，经碟式离心后，通过截流分子量为5-10万道尔顿的超滤膜，收集滤液；

(3)层析：将滤液经大孔吸附树脂吸附，依次用4-6倍树脂体积的水、4-6倍树脂体积的浓度20-30％的乙醇、2-4倍树脂体积的浓度大于40％的乙醇洗脱，收集浓度大于40％的乙醇洗脱后的洗脱液；

(4)浓缩干燥：将收集的浓度大于40％的乙醇洗脱后的洗脱液减压回收乙醇，经浓缩、干燥制得成品。

2.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的将栀子干果粉碎为粉碎成直径为1-2mm的颗粒。

3.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的钙盐为氯化钙、硫酸钙等。

4.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的果胶酶为0.003％水重量、活度大于3万的果胶酶。

5.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的浓缩为浓缩至折光为10-25Brix(百利度)。

6.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的浓度为20-30％的乙醇浓度为25％，所述的浓度大于40％的乙醇的浓度为50％。

7.按照权利要求1所述的栀子黄色素制备工艺，其特征在于：所述的干燥采用喷雾干燥或真空冷冻干燥等低温干燥方式。