一種樹莓天然紅色素的製備方法

2023-09-21 05:57:20

專利名稱：：一種樹莓天然紅色素的製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種食用色素的製備方法，尤其是一種以樹莓為原料製備固態的樹莓天然紅色素的製備方法。
背景技術：
：樹莓就是我們通常所說的託盤、山莓果、懸鉤子，東北地區稱其為馬林果，中草藥中稱其為覆盆子。樹莓為薔薇科懸鉤子屬的多年生落葉性灌木型果樹，全世界有數百個，可食用的品種有五六十個，主要有紅樹莓和黑樹莓兩種。樹莓營養成分豐富，除含有大量糖等基本成分外，還含有豐富的鞣化酸、超氧化物岐化酶(S0D)、黃酮和維生素E等保健成分。樹莓色素是一種花青素，花青素屬類黃酮物質的一種。花青素在自然狀態下常與各種單糖形成糖苷，稱為花色苷。花色苷具有抗氧化、抗突變、減輕肝機能障礙的作用，還可用於預防膽固醇引起的動脈粥樣硬化，作為腫瘤抑制劑、血管保護劑和輻射防護劑。此外，花青素在治療眼科及各種血液循環失調疾病、發炎性疾病方面也有療效。樹莓色素含量高，每100g紅樹莓鮮果中含30-60mg紅色素。作為一種天然食用色素，樹莓紅色素安全、無毒、資源豐富，而且具有一定的營養和藥理作用，在食品、化妝、醫藥方面具有很大的應用潛力。因此，從樹莓中提取色素具有一定的實際意義。中國專利ZL200510047576.4公開了一種樹莓天然紅色素製備工藝及其產品，該發明專利取樹莓為原料，將樹莓打碎後入浸提罐，經浸提溶劑浸提後進行超濾、濃縮、純化製得膏狀樹莓紅色素；再經吸附包埋、噴霧乾燥製得深紅色粉末狀樹莓紅色素。由於採用浸提溶劑提取樹莓紅色素，其中的雜質較多，對色素的品質有一定的影響，因此，有待於提供一種樹莓天然紅色素製備方法能夠克服現有技術中存在的缺陷。
發明內容本發明的目的在於提供一種樹莓天然紅色素的製備方法，所述製備方法以樹莓為原料經挑選、清洗、搾汁去籽、酶處理取汁，大孔吸附樹脂吸附、溶劑解吸，然後將解吸液濃縮、乾燥製得固態的樹莓天然紅色素；本發明的樹莓天然紅色素水溶性好，雜質少，色價高，色澤鮮豔，有很好的光穩定性、熱穩定性，以及對甜味劑、防腐劑和部分金屬離子的穩定性。本發明的目的是通過以下技術方案實現的一種樹莓天然紅色素的製備方法，所述方法有如下步驟.-A、將經過挑選、清洗的紅樹莓果榨汁去籽，得到紅樹莓果汁，然後以每1000g紅樹莓果中加入液體果膠酶2-3mL的比例在所述紅樹莓果汁中加入液體果膠酶，並在45-55。C條件下酶解3-4小時，然後將酶解液進行澄清處理，分離沉澱物，得到紅樹莓上柱液；B、將大孔吸附樹脂用95%的乙醇浸泡24小時，然後用95%的乙醇進行洗滌，再用蒸餾水清洗，並將所述大孔吸附樹脂裝入樹脂柱中，再用清水洗滌所述大孔吸附樹脂；C、將紅樹莓上柱液以1.5-2.5BV/h的流速注入大孔吸附樹脂，上柱量為4-6BV後，先用水衝洗大孔吸附樹脂，然後用60%的乙醇將色素從大孔吸附樹脂上解吸下來，得到解吸液；D、將所述解吸液在55"C、-0.lMPa條件下濃縮至原體積的1/20，然後進行乾燥得到固態的樹莓天然紅色素。所述的樹莓天然紅色素的製備方法步驟A中所述酶解溫度為5(TC。所述的樹莓天然紅色素的製備方法步驟A中所述的澄清處理是將酶解液在56'C的條件下自然沉降12小時。所述的樹莓天然紅色素的製備方法步驟A中所述的澄清處理是採用離心機以4000r/min將酶解液離心5分鐘。所述的樹莓天然紅色素的製備方法步驟B中所述大孔吸附樹脂為AB-8大孔吸附樹脂或X-5大孔吸附樹脂，樹脂柱中填充的大孔吸附樹脂徑高比為l:7.5。所述的樹莓天然紅色素的製備方法步驟C中紅樹莓上柱液的流速為2BV/h，上柱量為5BV。所述的樹莓紅色素的製備方法步驟D中所述乾燥為真空乾燥。本發明與現有技術相比有如下優點1、本發明製備的樹莓天然紅色素水溶性好，雜質少，色價高，色澤鮮豔，有很好的光穩定性、熱穩定性，以及對甜味劑、防腐劑和部分金屬離子的穩定性；2、大孔吸附樹脂對色素的吸附作用較強，對多種天然色素具有良好的吸附和提純效果，利用大孔吸附樹脂可對欲分離物質進行吸附和篩選以達到分離目的；現有技術製備的大部分天然色素具有較強的吸溼性,而經大孔吸附樹脂處理後，可有效地去除水提或醇提液中的糖類、無機鹽、粘液等吸溼成分，增強產品的穩定性，並且可以達到提取和純化同步進行；3、在天然色素的提取、純化方面，樹脂吸附、分離不僅整個過程能耗少、成本低、工藝簡單，而且與傳統的提取工藝(如浸泡、過濾、濃縮)相比，所得天然色素產品質量明顯提高。4、本發明是採用酶解法獲得紅樹莓果汁上柱液。由於樹莓果中果膠物質的存在對樹莓果其他物質成分能起到保護作用，會使樹莓果汁液混濁難以過濾和澄清，並影響樹莓果的出汁率；因此，在取汁時採用果膠酶酶解，可提高樹莓果的出汁率，而且使樹莓果中的其他物質失去果膠的保護作用而共同沉澱從而達到澄清的目的。具體實施方式下面結合實施例對本發明作一詳細描述。實施例l:一種樹莓天然紅色素的製備方法，所述方法有如下步驟A、將經過挑選、清洗的紅樹莓果榨汁去籽，得到紅樹莓果汁，然後以每1000g紅樹莓果中加入液體果膠酶2-3mL的比例在所述紅樹莓果汁中加入液體果膠酶，並在45-55-C條件下酶解3-4小時，然後將酶解液進行澄清處理，分離沉澱物，得到紅樹莓上柱液；本實施例所選用的是LZ型螺旋搾汁機，在搾汁的同時就可以將樹莓籽從下方分離；只要是具備能同時搾汁並除籽功能的搾汁機均可採用。本實施例所選用的液體果膠酶是諾維信(中國)生物技術有限公司生產的PectinexBEColour液體果膠酶；另外，只要是用於提高漿果出汁率和利于澄清的果膠酶均可以使用。本實施例步驟A中所述酶解溫度為50。C;所述澄清處理是將酶解液在56'C的條件下自然沉降12小時，然後棄去沉澱物(果膠、多糖等)；果膠、多糖等物質可引起紅樹莓上柱液的混濁，使大孔吸附樹脂容易被堵塞而無法進行工作，為使紅樹莓上柱液清澈透亮，必須進行澄清處理，使大部分的果膠、多糖等被分離出去；經過澄清的紅樹莓上柱液可減輕汙染，延長其使用周期，提高產品的純度。B、將大孔吸附樹脂用95%的乙醇浸泡24小時，然後用95%的乙醇進行洗滌，再用蒸餾水清洗，並將所述大孔吸附樹脂裝入樹脂柱中，再用清水洗滌所述大孔吸附樹脂；先將大孔吸附樹脂與乙醇於容器內充分混合均勻，然後將混合均勻的大孔吸附樹脂緩慢注入樹脂柱內，此時應注意要緩慢、勻速注入，並保持上下流速一致，否則大孔吸附樹脂在樹脂柱內會產生泡室而影響吸附效果；關閉下出水閥，待大孔吸附樹脂沉降後，從上方緩慢注入蒸餾水清洗大孔吸附樹脂，控制上方注水的速度與下方的流速相同(目的是為了保持液面高度使得大孔樹脂不曝露在空氣中)，直到洗出的水清澈即可。本實施例步驟B中所述大孔吸附樹脂為AB-8大孔吸附樹脂或X-5大孔吸附樹脂，樹脂柱中填充的大孔吸附樹脂徑高比為l:7.5。樹脂柱的選擇可根據實際情況選擇大小(依據直徑和高度定做)。一般直徑20-30cm，高度2m左右即可；其中填充的大孔吸附樹脂徑高比為l:7至1:9之間適宜，以徑高比為l:7.5時其吸附及解吸效果最好；AB-8大孔吸附樹脂的吸附率和解吸率均略高於X-5大孔吸附樹脂。AB-8大孔吸附樹脂是一種球狀、弱極性聚合物吸附劑，是一個交連聚合物，它與早期的憎水吸附劑不同，在其骨架結構中附加了親水集團，又與一般離子交換樹脂不同，在其結構中僅有非離子化功能基。基於其獨特的加工方法，使其具有相當大的比表面和適宜的孔徑。C、將紅樹莓上柱液以1.5-2.5BV/h的流速注入大孔吸附樹脂，上柱量為4-6BV後，先用水衝洗大孔吸附樹脂，然後用60%的乙醇將色素從大孔吸附樹脂上解吸下來，得到解吸液；用恆流泵注入紅樹莓上柱液，打開下出水閥，使上下流速保持一致，並且速度要慢，使得色素被大孔吸附樹脂充分吸附(使用恆流泵就是為了控制流速)。上柱液流速越慢越利於大孔吸附樹脂吸附色素，但考慮到工作效率會大大降低，最好採用2BV/h的流速。上柱液達到4BV起開始有少量色素洩漏，當上柱液達到13BV時大孔吸附樹脂基本不再吸附色素。上柱液量少工作效率不高，上柱液量多又會造成色素的浪費；因此上柱液量為4-6BV較適宜；BV表示的是樹脂柱中樹脂的體積，例如2BV上柱液的具體意思是，如果樹脂柱中的大孔吸附樹脂體積為100mL，那麼紅樹莓上柱液為200mL。本實施例步驟C中紅樹莓上柱液的流速為2BV/h，上柱量為5BV。乙醇安全無毒，可以作為色素的解吸劑，以50_90%的乙醇解吸色素均可，並且以60%的乙醇解吸率最高。乙醇通過約1/3BV時色素開始被解吸下來，1/2BV後迅速達到高峰，乙醇通過3BV後，吸附在大孔吸附樹脂上的色素基本被解吸下來。隨著重複使用次數的增多，色素的吸附率和解吸率都逐漸降低；當重複使用3次以後，其吸附率和解吸率明顯下降，此時應對大孔吸附樹脂進行再生，所以大孔吸附樹脂重複使用的次數不應超過3次。D、將解吸液在溫度為55'C、真空度為-O.lMPa的條件下濃縮至原體積的1/20，然後進行乾燥得到固態的樹莓天然紅色素。本實施例採用旋轉蒸發器在溫度50-55°C,真空度-O.lMPa條件下進行濃縮。本實施例步驟D中所述乾燥為真空乾燥；在溫度50-55'C、真空度為-O.lMPa的條件下真空乾燥獲得固態的樹莓天然紅色素粉。樹莓紅色素溶解性及穩定性1.樹莓紅色素的溶解性樹莓紅色素易溶於水、80%乙醇、95%乙醇，微溶於無水乙醇，不溶於甲苯、氯仿、乙醚和石油醚等有機溶劑。可見，樹莓紅色素是一種水溶性色素。2.pH值對樹莓紅色素的影響pH值在l6時，色素呈紅色，且隨著pH值的增大，紅色逐漸變淡，pH在78時，色素不再呈現紅色。可見，pH值影響樹莓色素的呈色。3.樹莓紅色素的光穩定性樹莓紅色素在光照或避光100h後其吸光度值變化不明顯，說明樹莓紅色素對光不敏感，具有一定的穩定性。4.樹莓紅色素的熱穩定性在2510(TC下處理後的樹莓紅色素溶液的吸光度值變化幅度不大，可見樹莓紅色素具有一定的耐熱性，是一種熱穩定性色素。5.常用食品添加劑對樹莓紅色素的穩定性影響表l不同食品添加劑對色素穩定性的影響tableseeoriginaldocumentpage8添加維生素c、檸檬酸的色素溶液顏色略變紅，吸光度值稍有下降，其它食品添加劑的色素溶液顏色基本沒有變化，吸光度值也變化不大。可見維生素c和檸檬酸對樹莓紅色素略有增色作用，而葡萄糖、蔗糖、苯甲酸鈉、碳酸氫鈉和麥芽糖對樹莓紅色素沒有影響。6.金屬離子對樹莓紅色素穩定性的影響添加Ca"、Mg2+、K+、Na+的色素溶液顏色基本沒有變化，吸光度值變化不大，說明這四種金屬離子對樹莓紅色素影響不大；添加A1"、Zn2+、Cu2+、F,的色素溶液顏色分別呈藍紫、灰綠、灰綠、紅綜，吸光度值升高幅度大，可見這四種金屬離子對色素穩定性的影響很大。表2不同金屬離子對色素穩定性的影響tableseeoriginaldocumentpage8Cu2+0.7330.8560.630Fe2+0.9820.8940.8297結論綜上所述樹莓紅色素是一種水溶性色素。樹莓紅色素在pH值為l6內均為紅色，pH值對樹莓色素的呈色有很大影響。此外，樹莓紅色素具有一定的光穩定性、熱穩定性，維生素C、檸檬酸對色素稍有增色作用，甜味劑葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、防腐劑苯甲酸鈉、碳酸氫鈉以及金屬離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+對色素影響不大，但A1"Zn2+Cu2+Fe2+對色素有消色作用，在操作中應注意避免。由此可見，樹莓紅色素是一種性質穩定的水溶性色素。所述樹莓固態天然紅色素的製備方法，以加工1000g紅樹莓果為例，其製備步驟如下挑選、清洗紅樹莓果1000g，用搾汁機榨汁去籽，得到紅樹莓果汁，加入3mL液體果膠酶，在5(TC的培養箱中酶解3小時，放在5'C的冰箱中自然沉降12小時，棄去容器下部的沉澱物，將上清液移入其他容器，可獲得700g紅樹莓上柱液。將經過預處理(經95%的乙醇浸泡、洗滌，再用蒸餾水清洗)的約150mL的AB-8大孔吸附樹脂裝入直徑2.5cm、高35cm的樹脂柱中，並用清水洗滌AB-8大孔吸附樹脂，直到下方流出的水清澈即可。用恆流泵將紅樹莓上柱液以2BV/h的流速注入AB-8大孔吸附樹脂，吸附完畢，用水衝洗AB-8大孔吸附樹脂，直至下方流出的水清澈，再用500mL60%的乙醇以2BV/h的流速將色素從AB-8大孔吸附樹脂上解吸下來，得到解吸液。將解吸液用旋轉蒸發器在55。C、-0.lMPa條件下濃縮至25mL，最後放在真空乾燥器(溫度50-55'C，真空度-O.lMPa)中乾燥，可得固態的樹莓天然紅色素約0.5g。實施例2:在實施例1的基礎上，本實施例步驟A中所述的澄清處理是採用離心機以4000r/min將酶解液離心5分鐘。所述樹莓固態天然紅色素的製備方法，以加工lOOOg紅樹莓果為例，其製備步驟如下挑選、清洗紅樹莓果1000g，用榨汁機榨汁去籽，得到紅樹莓果汁，加入3mL液體果膠酶，在5(TC的培養箱中酶解3小時，自然冷卻，用離心機以4000r/min將酶解液離心5分鐘，得到紅樹莓上柱液750g。將經過預處理(經95%的乙醇浸泡、洗滌，再用蒸餾水清洗)的約150mL的AB-8大孔吸附樹脂裝入直徑2.5cm、高35cm的樹脂柱中，並用清水洗滌AB-8大孔吸附樹脂，直到下方流出的水清澈即可。用恆流泵將樹莓清汁以2BV/h的流速注入AB-8大孔吸附樹脂。吸附完畢，用水衝洗AB-8大孔吸附樹脂，直至下方流出的水清澈。再用500mL60%的乙醇以2BV/h的流速將色素從AB-8大孔吸附樹脂上解吸下來，得到解吸液。將解吸液用旋轉蒸發器在55°C、-0.IMPa條件下濃縮至25mL，最後放在真空乾燥器(溫度50-55°C，真空度-O.IMPa)中乾燥，可得固態的樹莓天然紅色素約0.5g。權利要求1.一種樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於所述方法有如下步驟A、將經過挑選、清洗的紅樹莓果榨汁去籽，得到紅樹莓果汁，然後以每1000g紅樹莓果中加入液體果膠酶2-3mL的比例在所述紅樹莓果汁中加入液體果膠酶，並在45-55℃條件下酶解3-4小時，然後將酶解液進行澄清處理，分離沉澱物，得到紅樹莓上柱液；B、將大孔吸附樹脂用95％的乙醇浸泡24小時，然後用95％的乙醇進行洗滌，再用蒸餾水清洗，並將所述大孔吸附樹脂裝入樹脂柱中，再用清水洗滌所述大孔吸附樹脂；C、將紅樹莓上柱液以1.5-2.5BV/h的流速注入大孔吸附樹脂，上柱量為4-6BV後，先用水衝洗大孔吸附樹脂，然後用60％的乙醇將色素從大孔吸附樹脂上解吸下來，得到解吸液；D、將所述解吸液在55℃、-0.1MPa條件下濃縮至原體積的1/20，然後進行乾燥得到固態的樹莓天然紅色素。2、根據權利要求l所述的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟A中所述酶解溫度為5(TC。3、根據權利要求1或2所述的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟A中所述的澄清處理是將酶解液在56。C的條件下自然沉降12小時。4、根據權利要求1或2所述為的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟A中所述的澄清處理是採用離心機以4000r/min將酶解液離心5分鐘。5、根據權利要求l所述的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟B中所述大孔吸附樹脂為AB-8大孔吸附樹脂或X-5大孔吸附樹脂，樹脂柱中填充的大孔吸附樹脂徑高比為l:7.5。6、根據權利要求1所述的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟C中紅樹莓上柱液的流速為2BV/h，上柱量為5BV。7、根據權利要求1所述的樹莓天然紅色素的製備方法，其特徵在於步驟D中所述乾燥為真空乾燥。全文摘要本發明涉及一種樹莓天然紅色素的製備方法。所述製備方法以樹莓為原料經挑選、清洗、榨汁去籽、酶處理取汁，大孔吸附樹脂吸附、溶劑解吸，然後將解吸液濃縮、乾燥製得固態的樹莓天然紅色素。用本發明的製備方法製備的樹莓天然紅色素水溶性好，雜質少，色價高，色澤鮮豔，有很好的光穩定性、熱穩定性，以及對甜味劑、防腐劑和部分金屬離子的穩定性；在取汁時採用果膠酶酶解，可提高樹莓果的出汁率；本發明的製備方法能耗少、成本低、工藝簡單，所得天然色素產品質量明顯提高。文檔編號A23L1/28GK101253987SQ20081010334公開日2008年9月3日申請日期2008年4月3日優先權日2008年4月3日發明者蓉蘭,李雙石,王彥輝,白立敏,辛秀蘭申請人:辛秀蘭;王彥輝