专利名称：增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法
技术领域：
本发明属于食品添加剂领域，特别涉及一种增加花色苷类色素稳 定性的醚化分子修饰方法。
背景技术：
食用色素作为食品添加剂的一个重要类别，在食品的研究和应用 开发中起着重要作用。食用色素分为合成色素和天然色素两种，合成 色素由于安全性问题而受到的限制越来越多。在一些西方国家如挪 烕，已完全禁止使用合成色素，我国对合成色素的使用也有很严格的 规定，其使用范围越来越窄。天然色素绝大部分取自植物，少数取自 动物(如胭脂虫红)和微生物(如红曲红)。天然植物色素主要包括 六大类，分别为花色苷类色素(包括萝卜红、高梁红、紫甘薯色素、 葡萄皮色素等)、类胡萝卜类素色素(包括辣椒红、0-胡萝卜素等)、 奎宁类色素(包括紫草红等)、卟啉类色素(包括叶绿素等)、黄酮类 色素和甜菜碱色素，其中以花色苷色素和类胡萝卜素类色素的品种最
多、产量最大(尤新.中国食品添加剂，2002， 5:1-3.)。
与合成色素相比，天然色素的主要优点是(l)绝大多数天然色素 无毒副作用，安全性髙；(2)很多天然色素中含有人体所必需的营养物 质，或其本身就是维生素或具有维生素性质的物质，如核黄素、P-胡萝卜素等；(3)有的天然色素具有一定的药理药效作用，对某些疾病
有预防和治疗作用。如天然e-胡萝卜素在防癌、抗癌和预防心血管 疾病方面有明显作用。花色苷类色素具有消炎、抗肿瘤、清除氧自由
基、抑制脂蛋白氧化和血小板聚集的功能(Kong et al.. Phytochemistry， 2003， 64(5):923画933)。
但是和合成色素相比，天然色素也存在一些缺陷。如染色力较弱， 对光、热、氧、金属和pH值变化等敏感，稳定性较差，添加到食品 中容易褪色，使用量较大，使用成本高等等，这些均严重限制了天然 色素在实际生产中的应用。针对天然色素的稳定性问题，人们进行了 许多理论分析和应用探索，其中许多研究集中于使用一些抗氧化剂或 金属离子鳌合剂作为稳定剂来提高色素的稳定性(卢玉振等.食品科 学，1994， 4:16-20;朱蓓薇等.食品科学，2004， 24(5):81-84);也有 一些学者试图揭示天然色素中不同色素分子配基所引起的稳定性的 差异，如分子间和分子内的辅色作用等。例如叶绿素本身不稳定，但 是将其卟啉环内的镁用铜钠置换出来后，其稳定性即得到提高(龚盛 昭.广州化工，2002，30(4):11-14)。
花色苷类色素易溶于水、乙醇水溶液，不溶于油脂、丙酮等非极 性溶剂。花色苷类色素萝卜红、高梁红、紫甘薯色素、葡萄皮色素等 经毒理学实验证明对人体无毒副作用，现已广泛应用于饮料等食品的 着色。花色苷类色素含酚羟基，对热较稳定，但受光、酸碱变化和 F^+等影响较大。花色苷的配基花青素的基本结构是2-苯基苯并吡喃， 萝卜红是由花青素与一个或几个糖基结合而成，它不稳定的原因是其 在水溶液中存在四种互变异构体有色的黄佯盐离子AH+、醌基结 构A和无色的假碱B、査尔酮C，它们之间存在三种平衡转换。当溶 液为碱性时，水化平衡受到破坏，水化后形成共轭生色体系受到破坏 的假碱B，这是使花色苷失色的最主要因素。
花色苷类色素稳定性的提高主要归功于分子间和分子内的辅色 作用，如糖基化和乙酰基化可以增加萝卜红耐光、耐热和耐酸碱变化 的能力，但是这种辅色作用只是人们在天然产物中所发现的。而对花 色苷类色素分子进行醚化的化学修饰，以提高其稳定性的方法尚未见 报道(Giusti et al. Biochemical Engineering Journal, 2003,14: 217-225)。
发明内容
本发明的目的是提供一种增加花色苷类色素稳定性的醚化分子 修饰方法。通过本方法可以提高花色苷类色素耐热和耐光照的能力， 扩大其使用范围。首先将花色苷类色素水溶液与环氧丙烷或环氧乙烷 发生醚化反应，然后再过滤、浓縮、干燥，得到稳定性高的色素。
本发明的实施方案如下
本发明提供的增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法，其 特征在于，其步骤如下-
1. 将20-100份色素溶于1000份水中，用lmol/L的HC1或lmol/L 的NaOH调节pH值为1-14。
2. 在色素溶液中加环氧丙垸或环氧乙垸l-60份，混匀，于0-60 ""C下加热，反应lh-6h。
3. 将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓縮，8(TC下真空干燥。
步骤1 )色素的比例以30-70份为较佳。用lmol/L的HC1或lmol/L 的NaOH调节pH值为3-13为较佳。
步骤2)所述花色苷类色素溶液中加入环氧丙烷或环氧乙烷的比 例以5-50份为较佳，反应温度以30-50'C为较佳，反应时间以2-5h 较佳。
具体实施例方式
下面的实施例将对本发明作进一步的解释，但是本发明并不仅仅 局限于这些实施例，这些实施例不以任何方式限制本发明的范围。本 领域的技术人员在权利要求的范围内所做出的某些改变和调整也应 认为属于本发明的范围。
实施例1:将80份萝卜红色素溶于1000份水中，用lmol/L的 HCl调节pH值为6。在色素溶液中加环氧丙烷30份，混匀，于40 。C下加热，反应3h。将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓縮，80 'C下真空干燥。
未修饰的萝卜红色素在日光下暴晒5天后色素保存率仅为4.3%， IOO'C处理lh后色素保存率为93.3%。而此实施例的用醚化方法分子 修饰后的萝卜红色素置于日光下暴晒5d后色素色价保存率为85.4%， IOO'C处理lh后色素保存率为98.3%。
实施例2:将30份紫甘薯色素溶于1000份水中，用lmol/L的 NaOH调节pH值为10。在紫甘薯色素溶液中加环氧乙烷40份，混
匀，于50'C下加热，反应4h。将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发 浓縮，8(TC下真空干燥。
未修饰的紫甘薯色素在日光下暴晒5天后色素保存率仅为6.7 % ， IO(TC处理lh后色素保存率为91.2%。而此实施例的用醚化方法分子 修饰后的紫甘薯色素置于日光下暴晒5d后色素色价保存率为89.3 % ， IO(TC处理lh后色素保存率为97.1%。
实施例3:将50份葡萄皮色素溶于1000份水中，用lmol/L的 HCl调节pH值为4。在色素溶液中加环氧丙烷80份，混匀，于30 。C下加热，反应2h。将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓縮，80
x:下真空干燥。
未修饰的葡萄皮色素在日光下暴晒5天后色素保存率仅为7.1 % ， IOO'C处理lh后色素保存率为94.5%。而此实施例的用醚化方法分子 修饰后的葡萄皮色素置于日光下暴晒5d后色素色价保存率为89.5 % ， IO(TC处理lh后色素保存率为99.2%。
实施例4:将60份高梁红色素溶于1000份水中，用lmol/L的 NaOH调节pH值为8。在色素溶液中加环氧乙垸40份，混匀，于 2(TC下加热，反应lh。将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓縮，80 'C下真空干燥。
未修饰的高粱红色素在日光下暴晒5天后色素保存率仅为3.3 % ， IO(TC处理lh后色素保存率为90.5%。而此实施例的用醚化方法分子
修饰后的高梁红色素置于日光下暴晒5d后色素色价保存率为83.7X， 100。C处理lh后色素保存率为98.7%。
实施例5:将60份萝卜红色素溶于1000份水中，用lmol/L的 HCl调节pH值为2。在色素溶液中加环氧丙烷50份，混匀，于40 'C下加热，反应lh。将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓縮，80 'C下真空干燥。
未修饰的萝卜红色素在日光下暴晒5天后色素保存率仅为4.3 % ， IOO'C处理lh后色素保存率为93.3%。而此实施例的用醚化方法分子 修饰后的萝卜红色素置于日光下暴晒5d后色素色价保存率为88.1X， IO(TC处理lh后色素保存率为97.5。％。
权利要求
1.一种增加花色苷类色素稳定性的醚化分子修饰方法，其特征在于，其步骤如下1)将20-100份色素溶于1000份水中，用1mol/L的HCl或1mol/L的NaOH调节pH值为1-14。2)在色素溶液中加环氧丙烷或环氧乙烷1-60份，混匀，于0-60℃下加热，反应1h-6h。3)将反应后的溶液过滤去渣，旋转蒸发浓缩，80℃下真空干燥。
2. 按权利要求1中所述的增加花色苷类色素稳定性的醚化分 子修饰方法，其特征在于步骤l)色素的比例以30-70份为较佳。 用lmol/L的HC1或lmol/L的NaOH调节pH值为3-13为较佳。
3. 按权利要求1中所述的增加花色苷类色素稳定性的醚化分 子修饰方法，其特征在于步骤2)所述混合物中加入环氧丙烷或环 氧乙烷的比例以5-50份为较佳，反应温度以30-5(TC为较佳，反应 时间以2-5h较佳。
全文摘要
本发明利用醚化分子修饰方法提高花色苷类色素的稳定性。首先将花色苷类色素溶于水中，调节pH值，然后加入环氧丙烷或环氧乙烷进行充分反应，经过滤、浓缩和真空干燥，可以得到稳定性明显提高的修饰后花色苷类色素。
文档编号C07B63/00GK101161610SQ200610140838
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月12日 优先权日2006年10月12日
发明者卢晓蕊, 宇 孟, 欧阳杰, 肖连军, 袁德海, 赵佳丽, 陈旭华 申请人:欧阳杰;袁德海;肖连军