栀子黄色素制备工艺的制作方法

专利名称：栀子黄色素制备工艺的制作方法
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e-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(栀子中环烯醚砲苷类的主要成分)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(WA柳)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/A44。)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、浓縮后，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/A44。<0.4，通常需要二次过柱或釆用有机溶剂萃取，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 'C、 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l一2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4一6倍树脂体积的水、4一6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、 浓縮干燥浓縮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，经浓縮、干燥制得成品。
所述的将栀子干果粉碎为粉碎成直径为l-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，先浓縮至 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/A44。《0. 4, A325/A44。《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A浏/ A柳值《0.4, A325/ A 。《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. 取栀子千果lkg，粉碎成直径为1-2咖的颗粒，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'C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lkg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5(m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，并浓縮至折光 为10Brix (百利度)后，进行喷雾干燥，得到18g色价为386， A238/A"。值为0. 39， A咖/ A，值为0. 34的栀子黄粉末。
实施例二
1. 取栀子干果lkg，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'C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，搅拌均勾，放置l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lkg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5(^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5(^的乙醇洗脱后的洗脱液在6(TC下，减压回收乙醇，并浓縮至折光 为10Brix (百利度)后，进行喷雾干燥，得到15g色价为403， A238/A柳值为0. 38， A325/ A"。值为0. 33的栀子黄粉末。
实施例三
1.取栀子干果lkg，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， 5(TC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lkg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5(m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°0下，减压回收乙醇，并浓縮至折光 为15Brix (百利度)后，进行喷雾干燥，得到16g色价为396， A238/&4。值为0. 38， A325/ A"。值为0. 32的栀子黄粉末。
权利要求
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梔子干果粉碎为 粉碎成直径为l-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縮为浓縮至折光 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。
全文摘要
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。
文档编号C09B61/00GK101165104SQ20061013726
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月18日 优先权日2006年10月18日
发明者郑远斌 申请人:大闽食品(漳州)有限公司