专利名称：玉米黄色素的制备方法
技术领域：
本发明涉及食品添加剂领域，特别是涉及食用色素的制备方法，更详细的说，本发明涉及玉米黄色素的一种制备方法。
食用色素包括天然色素和合成色素。合成色素具有色泽鲜艳、性质稳定、着色力强等特点，但其多来自于化工原料，发色物质多含有苯环、萘环等基团，摄入一定量会对人体产生危害，甚至会致毒、致癌和致畸形，所以合成色素在使用范围和用量上有严格的限制，某些品种已开始被禁用。食用天然色素是从动物、植物或微生物的组织中提取的有色物质，它们色泽自然，色调更接近天然食品，容易被人们接受，更重要的是无毒副作用，因而倍受消费者欢迎。因此，食用天然色素的开发研制已越来越受到人们的重视，以天然色素取代合成色素是必然趋势。
玉米黄色素是从玉米黄浆粉中提取的一种食用天然黄色素，属于类胡萝卜素，是玉米黄色素3,3’-二羟基β-胡萝卜素、隐黄素3-羟基β-胡萝卜素、叶黄素3,3’-二羟基α-胡萝卜素的混合物。类胡萝卜素在体内能转化为维生素A，具有保护视觉，促进人体生长发育，提高抗病能力的作用。另外，β-胡萝卜素在预防癌症和心血管疾病方面也有明显作用。因此玉米黄色素是集营养化、提高机体免疫机能、食用色素等几项功能于一身的食品添加剂，在食品工业中有广泛的应用。
玉米黄色素产品包括液态和粉状固态两种形态，液态产品通常在约10℃以上呈血红色油状液体，10℃以下则为黄色半凝固油状物；固态产品是液态色素经干燥后得到的黄色粉末。
在本发明以前，制备玉米黄色素的方法主要是利用单一有机溶剂的一次提取，如90105333号专利申请所公开的，是采用丙二醇或乙醇提取玉米黄色素，但由于色素中各组分的极性不同，这种方法仅通过一种溶剂提取，存在提取不彻底、收率过低的缺点，最终色素产品纯度低，色价也较低，据测定，采用目前常规方法制成的玉米黄色素商品固态时的吸光度值即色价E1cm1％(441nm)在6左右，而液态时的吸光度值即色价E1cm1％(441nm)为3-4。
此外，还有利用强酸、强碱和极端物理手段提取的方法，采用这种方法提取，在较高温度下，由于酚羟基离子化后易与强碱反应，造成色素收率下降；而采用强酸、强碱和极端物理手段，还容易破坏色素的成分，另外，使用这种方法，后处理过程比较麻烦，不仅增加了生产成本，同时还会造成环境污染。
本发明的目的在于提供一种玉米黄色素的制备方法，具体的说，本发明的目的在于提供一种结合利用生物技术方法对玉米黄浆粉进行反复抽提和精致，进而获得可食用的、高纯度、高色价、并保留玉米固有营养的天然黄色素的制备方法。
本发明的玉米黄色素制备方法，包括使用极性由小到大的两种溶剂顺序提取玉米黄浆粉。也就是说，先采用极性较小的溶剂对原料进行第一次浸提，再采用极性相对较大的溶剂对该浸提物做进一步萃取。该操作过程要求在不高于60℃的温度下进行，优选30-50℃，最优选37-43℃。
上述极性由小到大的两种溶剂中，极性较小的溶剂选自己烷或乙酸乙酯，极性较大的溶剂选自丙酮或乙醇，但供选用的溶剂不局限于此，还可采用极性与它们相近，可用于食品加工的其它任何溶剂。所用溶剂的浓度，应从提取效果出发，浓度过低，则无法满足提取的要求，所以，所述乙醇的浓度可以是在食品加工中常用的浓度，优选70％以上，更优选不低于80％，例如可使用95％的乙醇。
根据较优选的实施方案，本发明可以通过以下操作实现a)用己烷或乙酸乙酯浸提玉米黄浆粉，浓缩浸提物至膏状。其中，浸提时间优选1-3小时，浓缩时的温度不宜高于60℃，优选采用真空浓缩，浸提后的剩余物中含有大量蛋白质，可供加工饲料之用。
b)用丙酮或乙醇萃取上述膏状物，该操作至少进行一次，即对分离上清后的沉淀物加入溶剂反复萃取，上清液用于提取色素，沉淀物中主要含有不挥发性油脂，可用于制备食用玉米油。
c)浓缩萃取后的上清液并回收溶剂，然后用水蒸汽蒸馏所得的浓缩物，尽可能地通过蒸馏液的蒸出而除去其中的挥发性油脂，该挥发性油脂也可以用于制备食用玉米油。
d)向水蒸汽蒸馏后留下的浓缩液中加入酶制剂，通过酶解精制除掉残留的油脂、淀粉等杂质，最后得到在高于10℃的条件下为血红色油状液体的玉米黄色素。其中，酶制剂优选使用常规的脂肪酶和淀粉酶，目的是取除杂质，所以其用量和操作条件也按常规方法进行，也可根据处理物料的实际情况调整酶制剂加入量，本发明不作特别限定。
通过上述方法得到的油状产物可以直接使用，也可以根据需要进行干燥，包括选用任何可行的干燥方法，但干燥温度应不高于60℃，避免色素成分被破坏，所以最好采用真空干燥。
本发明玉米黄色素的制备方法中所用的玉米黄浆粉可以直接商购，也可以来自湿法生产黄玉米淀粉的副产品，即将湿法加工黄玉米淀粉中的玉米黄浆副产品过滤、浓缩、压滤、干燥后得到。对于由湿法生产玉米淀粉过程得到的这部分玉米黄浆副产品，绝大部分厂家直接作为饲料出售，或者精制成为食用蛋白粉。以其为原料提取黄色素，可以使这部分资源得到进一步利用，而提取色素后的黄浆粉中的蛋白质不会被破坏，同样能够作为饲料蛋白，不影响蛋白含量，物尽其用，使副产品增值。
本发明玉米黄色素的制备方法是以玉米黄浆粉为主要原料，结合利用生物技术方法对玉米黄浆粉进行深加工，进而获得可食用的高纯度的天然黄色素，同时还保留了玉米的固有营养。
本发明方法得到的固态产品的色价E1cm1％(441nm)在7-8之间，而液态的色价E1cm1％(441nm)＞5，此外，产品还具有纯度高、色泽自然、性质稳定、着色力强等特点，同时产品本身又是多种对人体有益的类胡萝卜素的混合物，具有保护视觉、促进人体生长发育、预防癌症和心血管疾病及提高抗病能力的作用。因此产品可广泛用于食品、化妆品、制药、环保等行业。
图1是本发明玉米黄色素制备方法的工艺流程图。
下面，结合附图、通过实施例进一步详细说明本发明的实施，但不对本发明的范围构成限定。实施例1固态玉米黄色素的制备将湿法加工黄玉米淀粉中的副产品玉米黄浆过滤、浓缩、压滤、干燥后得到玉米黄浆粉；40℃下，用己烷浸提玉米黄浆粉2小时，并浓缩浸提物回收溶剂，60℃以下真空蒸馏成膏状物；用丙酮萃取膏状物两次，合并上清液，浓缩并回收溶剂，然后将浓缩物用水蒸汽蒸馏至无挥发油蒸出；向浓缩液中加入物料重量0.1％的脂肪酶和0.1％的淀粉酶，搅拌后静置分层，除去其中的油脂、淀粉等杂质，然后在60℃以下将得到的血红色油状色素真空干燥，得到黄色粉末产物，测定其色价E1cm1％(441nm)在7-8之间。实施例2液态玉米黄色素的制备将湿法加工黄玉米淀粉中的副产品玉米黄浆过滤、浓缩、压滤、干燥后得到玉米黄浆粉；50℃下，用乙酸乙酯浸提玉米黄浆粉1.5小时，并浓缩浸提物回收溶剂，60℃以下真空蒸馏成膏状物；用95％的乙醇萃取膏状物两次，合并上清液，浓缩并回收溶剂，然后将浓缩物用水蒸汽蒸馏至无挥发油蒸出；向浓缩液中加入物料重量0.1％的脂肪酶和0.1％的淀粉酶，搅拌后静置分层，除去其中的油脂、淀粉等杂质，得到血红色油状产物，测定其色价E1cm1％(441nm)在5-6之间。
权利要求
1.一种玉米黄色素的制备方法，包括使用极性由小到大的两种溶剂顺序提取玉米黄浆粉。
2.如权利要求1所述的玉米黄色素的制备方法，其中所述的极性由小到大的两种溶剂中，极性较小的溶剂选自己烷或乙酸乙酯，极性较大的溶剂选自丙酮或乙醇。
3.如权利要求2所述的玉米黄色素的制备方法，包括如下步骤a)用己烷或乙酸乙酯浸提玉米黄浆粉，浓缩浸提物成膏状；b)用丙酮或乙醇萃取该膏状物；c)取上清液，浓缩后水蒸汽蒸馏至无挥发油蒸出，得到浓缩液；d)向浓缩液中加入酶制剂，酶解除去杂质。
4.如权利要求3所述的玉米黄色素的制备方法，将玉米黄浆粉用己烷或乙酸乙酯在30-50℃下浸提1-3小时。
5.如权利要求3所述的玉米黄色素的制备方法，其中所述的酶制剂包括脂肪酶和淀粉酶。
6.如权利要求3所述的玉米黄色素的制备方法，其还包括将酶解后的产物在60℃以下干燥成粉末。
7.如权利要求6所述的玉米黄色素的制备方法，其中所述干燥为60℃以下真空干燥。
8.如权利要求1所述的玉米黄色素的制备方法，其中所述的玉米黄浆粉来自生产黄玉米淀粉的副产品。
全文摘要
一种玉米黄色素的制备方法,包括使用极性由小到大的两种溶剂顺序提取玉米黄浆粉,结合利用生物技术方法对玉米黄浆粉进行深加工,进而获得可食用的高纯度的天然黄色素,同时还保留了玉米的固有营养,固态产品的色价E
文档编号C09B61/00GK1306045SQ00134539
公开日2001年8月1日 申请日期2000年12月11日 优先权日2000年12月11日
发明者陈勇 申请人:陈勇