本发明涉及一种改性天然食品着色剂乳液的制备方法，属于食品着色剂技术领域。
背景技术：
着色剂又称食品色素，是以食品着色为主要目的，使食品赋予色泽和改善食品色泽的物质。目前世界上常用的食品着色剂有60余种，我国允许使用的有46种，按其来源和性质分为食品合成着色剂和食品天然着色剂两类。随着人们对食品添加剂安全意识的提高，大力发展天然、营养、多功能的天然着色剂已成为着色剂的发展方向。根据心理学家的分析结果，人们凭感觉接受的外界信息中，83%的印象来自视觉，可见，产品外观的重要性，这其中特别是外观颜色尤为重要，食品的外观不好看会失去对消费者的吸引力，价格亦低。
按来源可分为人工合成着色剂和天然着色剂，合成着色剂的原料主要是化工产品，常用的天然着色剂有辣椒红、甜菜红、红曲红、胭脂虫红、高粱红、叶绿素铜钠、姜黄、栀子黄、胡萝卜素、藻蓝素、可可色素、焦糖色素等等。目前，天然着色剂色彩易受金属离子、水质、pH值、氧化、光照、温度的影响，存在较难分散，染着性、着色剂间的相溶性较差，且价格较高，因此，对于天然着色剂的研究制备，显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题是：针对目前天然着色剂色彩易受光照和温度的影响，存在较难分散，染着性、着色剂间的相溶性较差的弊端，提供了一种改性天然食品着色剂乳液的制备方法，本发明以小米椒为原料破碎制浆，通过培育三孢布拉氏霉菌，富集小米椒浆中的辣椒红至菌丝体中，再经皂化、脱水，并用乙酸乙酯提取，制得稳定性强的辣椒红色素，最后将其与大豆分离蛋白配置成乳液，制得改性天然食品着色剂乳液，本发明制备的改性天然食品着色剂乳液色价高，着色性强，稳定性好，不易受温度和光照的影响，分散性好，兼具天然、营养、功能化等特点，可广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）称取2～3kg小米椒，加入匀浆机中匀浆10～15min，得小米椒浆，取100～120g小米椒浆，并依次加入20～24g葡萄糖，2.0～2.4g酵母粉，1.0～1.2g磷酸二氢钾，1.0～1.2g七水合硫酸镁，20～24g琼脂，0.10～0.12g硫酸铁，1.0～1.2L去离子水，以300～400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0～6.0，得混合液，将混合液置于高压灭菌锅中，在121～125℃下，灭菌处理20～30min，得基础培养基，备用；
（2）向小米椒浆中依次加入20～24g葡萄糖，2.0～2.4g酵母粉，1.0～1.2g磷酸二氢钾，1.0～1.2g七水合硫酸镁，3.0～3.6g蛋白胨，1.0～1.2L去离子水，以300～400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0～6.0，得液体培养液，将液体培养液置于高压灭菌锅中，在121～125℃下，灭菌处理20～30min，得液体培养基；
（3）用接种环挑取1～2环三孢布拉氏霉接种至120～150mL步骤（1）制备的基础培养基中，在28～32℃恒温培养箱中培育1～2天，得活化三孢布拉氏霉菌，将活化三孢布拉氏霉菌按接种量3～5%接种至上述液体培养基中，在28～32℃恒温培养箱中，以150～180r/min振荡培养7～10天，得发酵液；
（4）向上述发酵液中加入500～600mL质量分数为5%氢氧化钠溶液，静置皂化20～30min，得混合液，并用质量分数为5%盐酸调节混合液pH至中性，再将其转入离心机中，以5000～6000r/min离心分离5～8min，收集沉淀，将沉淀浸泡在300～500mL无水乙醇中15～20min，随后减压抽滤，得菌体沉淀；
（5）按料液比1：70～1：75，将上述菌体沉淀加入乙酸乙酯中，在45～50℃恒温水浴下，以300W超声波超声辅助提取15～20min，随后过滤，收集滤液，滤渣重复上述提取操作1～2次，合并滤液，得辣椒红色素提取液，将辣椒红色素提取液置于旋转蒸发仪中，在70～80℃下蒸发至干，得辣椒红色素；
（6）称取1～2g上述辣椒红色素，加入100～200mL质量分数为2.4%大豆分离蛋白水溶液中，在60～70℃恒温水浴下，以10000～12000r/min高速分散乳化15～20min，得改性天然食品着色剂乳液。
本发明的应用方法：将本发明制备的改性天然食品着色剂乳液与未着色的糖果按质量比1:1500～1:2000进行混料，再加入未着色的糖果质量10～15％的去离子水进行搅拌混合，随后在室温下浸泡1～2h，取出糖果并置于通风处干燥，最后灭菌处理即着色完成。经检测，在光照的条件下，着色后的糖果颜色不会褪去，同时着色效果与传统着色剂相比，提高了18～25%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备的食品着色剂着色效果好，不受pH值、氧化、光照、温度等条件的影响，稳定性好；
（2）本发明所得的改性天然食品着色剂乳液制备步骤简单，成本低，不含有害物质，可广泛应用于食品加工技术领域。
具体实施方式
称取2～3kg小米椒，加入匀浆机中匀浆10～15min，得小米椒浆，取100～120g小米椒浆，并依次加入20～24g葡萄糖，2.0～2.4g酵母粉，1.0～1.2g磷酸二氢钾，1.0～1.2g七水合硫酸镁，20～24g琼脂，0.10～0.12g硫酸铁，1.0～1.2L去离子水，以300～400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0～6.0，得混合液，将混合液置于高压灭菌锅中，在121～125℃下，灭菌处理20～30min，得基础培养基，向小米椒浆中依次加入20～24g葡萄糖，2.0～2.4g酵母粉，1.0～1.2g磷酸二氢钾，1.0～1.2g七水合硫酸镁，3.0～3.6g蛋白胨，1.0～1.2L去离子水，以300～400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0～6.0，得液体培养液，将液体培养液置于高压灭菌锅中，在121～125℃下，灭菌处理20～30min，得液体培养基；用接种环挑取1～2环三孢布拉氏霉接种至120～150mL制备的基础培养基中，在28～32℃恒温培养箱中培育1～2天，得活化三孢布拉氏霉菌，将活化三孢布拉氏霉菌按接种量3～5%接种至上述液体培养基中，在28～32℃恒温培养箱中，以150～180r/min振荡培养7～10天，得发酵液；向上述发酵液中加入500～600mL质量分数为5%氢氧化钠溶液，静置皂化20～30min，得混合液，并用质量分数为5%盐酸调节混合液pH至中性，再将其转入离心机中，以5000～6000r/min离心分离5～8min，收集沉淀，将沉淀浸泡在300～500mL无水乙醇中15～20min，随后减压抽滤，得菌体沉淀；按料液比1：70～1：75，将上述菌体沉淀加入乙酸乙酯中，在45～50℃恒温水浴下，以300W超声波超声辅助提取15～20min，随后过滤，收集滤液，滤渣重复上述提取操作1～2次，合并滤液，得辣椒红色素提取液，将辣椒红色素提取液置于旋转蒸发仪中，在70～80℃下蒸发至干，得辣椒红色素；称取1～2g上述辣椒红色素，加入100～200mL质量分数为2.4%大豆分离蛋白水溶液中，在60～70℃恒温水浴下，以10000～12000r/min高速分散乳化15～20min，得改性天然食品着色剂乳液。
实例1
称取2kg小米椒，加入匀浆机中匀浆10min，得小米椒浆，取100g小米椒浆，并依次加入20g葡萄糖，2.0g酵母粉，1.0g磷酸二氢钾，1.0g七水合硫酸镁，20g琼脂，0.10g硫酸铁，1.0L去离子水，以300r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0，得混合液，将混合液置于高压灭菌锅中，在121℃下，灭菌处理20min，得基础培养基，向小米椒浆中依次加入20g葡萄糖，2.0g酵母粉，1.0g磷酸二氢钾，1.0g七水合硫酸镁，3.0g蛋白胨，1.0L去离子水，以300r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.0，得液体培养液，将液体培养液置于高压灭菌锅中，在121℃下，灭菌处理20min，得液体培养基；用接种环挑取1环三孢布拉氏霉接种至120mL制备的基础培养基中，在28℃恒温培养箱中培育1天，得活化三孢布拉氏霉菌，将活化三孢布拉氏霉菌按接种量3%接种至上述液体培养基中，在28℃恒温培养箱中，以150r/min振荡培养7天，得发酵液；向上述发酵液中加入500mL质量分数为5%氢氧化钠溶液，静置皂化20min，得混合液，并用质量分数为5%盐酸调节混合液pH至中性，再将其转入离心机中，以5000r/min离心分离5min，收集沉淀，将沉淀浸泡在300mL无水乙醇中15min，随后减压抽滤，得菌体沉淀；按料液比1：70，将上述菌体沉淀加入乙酸乙酯中，在45℃恒温水浴下，以300W超声波超声辅助提取15min，随后过滤，收集滤液，滤渣重复上述提取操作1次，合并滤液，得辣椒红色素提取液，将辣椒红色素提取液置于旋转蒸发仪中，在70℃下蒸发至干，得辣椒红色素；称取1g上述辣椒红色素，加入100mL质量分数为2.4%大豆分离蛋白水溶液中，在60℃恒温水浴下，以10000r/min高速分散乳化15min，得改性天然食品着色剂乳液。
将本发明制备的改性天然食品着色剂乳液与未着色的糖果按质量比1:1500进行混料，再加入未着色的糖果质量10％的去离子水进行搅拌混合，随后在室温下浸泡1h，取出糖果并置于通风处干燥即可。经检测，在光照的条件下，着色后的糖果颜色不易褪去，同时着色效果提高了18%。
实例2
称取3kg小米椒，加入匀浆机中匀浆15min，得小米椒浆，取120g小米椒浆，并依次加入24g葡萄糖，2.4g酵母粉，1.2g磷酸二氢钾，1.2g七水合硫酸镁，24g琼脂，0.12g硫酸铁，1.2L去离子水，以400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为6.0，得混合液，将混合液置于高压灭菌锅中，在125℃下，灭菌处理30min，得基础培养基，向小米椒浆中依次加入24g葡萄糖，2.4g酵母粉，1.2g磷酸二氢钾，1.2g七水合硫酸镁，3.6g蛋白胨，1.2L去离子水，以400r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为6.0，得液体培养液，将液体培养液置于高压灭菌锅中，在125℃下，灭菌处理30min，得液体培养基；用接种环挑取2环三孢布拉氏霉接种至150mL制备的基础培养基中，在32℃恒温培养箱中培育2天，得活化三孢布拉氏霉菌，将活化三孢布拉氏霉菌按接种量5%接种至上述液体培养基中，在32℃恒温培养箱中，以180r/min振荡培养10天，得发酵液；向上述发酵液中加入600mL质量分数为5%氢氧化钠溶液，静置皂化30min，得混合液，并用质量分数为5%盐酸调节混合液pH至中性，再将其转入离心机中，以6000r/min离心分离8min，收集沉淀，将沉淀浸泡在500mL无水乙醇中20min，随后减压抽滤，得菌体沉淀；按料液比1：75，将上述菌体沉淀加入乙酸乙酯中，在50℃恒温水浴下，以300W超声波超声辅助提取20min，随后过滤，收集滤液，滤渣重复上述提取操作2次，合并滤液，得辣椒红色素提取液，将辣椒红色素提取液置于旋转蒸发仪中，在80℃下蒸发至干，得辣椒红色素；称取2g上述辣椒红色素，加入200mL质量分数为2.4%大豆分离蛋白水溶液中，在70℃恒温水浴下，以12000r/min高速分散乳化20min，得改性天然食品着色剂乳液。
将本发明制备的改性天然食品着色剂乳液与未着色的糖果按质量比1:2000进行混料，再加入未着色的糖果质量15％的去离子水进行搅拌混合，随后在室温下浸泡2h，取出糖果并置于通风处干燥即可。经检测，在光照的条件下，着色后的糖果颜色不易褪去，同时着色效果提高了25%。
实例3
称取3kg小米椒，加入匀浆机中匀浆13min，得小米椒浆，取110g小米椒浆，并依次加入22g葡萄糖，2.2g酵母粉，1.1g磷酸二氢钾，1.1g七水合硫酸镁，22g琼脂，0.11g硫酸铁，1.1L去离子水，以350r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.5，得混合液，将混合液置于高压灭菌锅中，在123℃下，灭菌处理25min，得基础培养基，向小米椒浆中依次加入22g葡萄糖，2.2g酵母粉，1.1g磷酸二氢钾，1.1g七水合硫酸镁，3.3g蛋白胨，1.1L去离子水，以350r/min搅拌混合均匀，并用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH为5.5，得液体培养液，将液体培养液置于高压灭菌锅中，在123℃下，灭菌处理25min，得液体培养基；用接种环挑取2环三孢布拉氏霉接种至135mL制备的基础培养基中，在30℃恒温培养箱中培育2天，得活化三孢布拉氏霉菌，将活化三孢布拉氏霉菌按接种量4%接种至上述液体培养基中，在30℃恒温培养箱中，以165r/min振荡培养9天，得发酵液；向上述发酵液中加入550mL质量分数为5%氢氧化钠溶液，静置皂化25min，得混合液，并用质量分数为5%盐酸调节混合液pH至中性，再将其转入离心机中，以5500r/min离心分离7min，收集沉淀，将沉淀浸泡在400mL无水乙醇中18min，随后减压抽滤，得菌体沉淀；按料液比1：73，将上述菌体沉淀加入乙酸乙酯中，在48℃恒温水浴下，以300W超声波超声辅助提取18min，随后过滤，收集滤液，滤渣重复上述提取操作2次，合并滤液，得辣椒红色素提取液，将辣椒红色素提取液置于旋转蒸发仪中，在75℃下蒸发至干，得辣椒红色素；称取2g上述辣椒红色素，加入150mL质量分数为2.4%大豆分离蛋白水溶液中，在65℃恒温水浴下，以15000r/min高速分散乳化18min，得改性天然食品着色剂乳液。
将本发明制备的改性天然食品着色剂乳液与未着色的糖果按质量比1:1800进行混料，再加入未着色的糖果质量13％的去离子水进行搅拌混合，随后在室温下浸泡2h，取出糖果并置于通风处干燥即可。经检测，在光照的条件下，着色后的糖果颜色不易褪去，同时着色效果提高了22%。