含羟基的色素的纯化方法
【专利摘要】本发明公开了一种含羟基的色素的纯化方法，工艺简单，成本低，能够产业化生产。将淀粉乳液经糊化和高压处理得到淀粉糊，所得淀粉糊与含羟基的色素水溶液混合均匀，老化，得到含色素的胶状回生淀粉；将含色素的胶状回生淀粉中加入高温淀粉酶，使未参与回生的淀粉酶解，分离倒掉上清液，取沉淀水洗，得到纯化后含羟基色素的回生淀粉；溶解于浓碱液中，使回生淀粉打开氢键，成为水溶性淀粉，并释放出含羟基的色素，调节pH为7.0，使碱液中和成盐；使用乙醇沉淀其中的淀粉，取含羟基色素的溶液，所得溶液经浓缩、干燥成固体；固体震动处理，过筛分离其中的块状结晶，下层粉末为纯化后的色素粉末。该方法依据含有羟基来除去杂质，能产业化生产。
【专利说明】含羟基的色素的纯化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及食品生物【技术领域】，特别是涉及一种含羟基的色素的纯化方法。
【背景技术】
[0002]红曲红色素是红曲霉(Monascus sp.)发酵过程产生的色素。目前企业主要采用米粉液体发酵、后期加入大豆蛋白喷雾干燥的方法制备。这样的产品中含有大量未被红曲霉利用的水溶性碳水化合物、多肽、蛋白等物质，降低了色素的纯度，增加了食品中红曲红色素添加量，降低了产品的稳定性。
[0003]现有红曲红色素分离纯化方法有柱层析法、薄板层析法、液相层析法等，这些方法主要利用色素间及色素与其他水溶性、醇溶性有机物的亲水性差异来分离不同物质，但与红色素亲水性差异不大的同系色素、橙色素、黄色素、氨基酸和蛋白类物质难以分离开来。而且，采用层析法纯化需要大量有机溶剂、层析材料和昂贵仪器设备，由于成本高而限制了其在产业化中的应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对目前色素产品纯度低的现状，而提供一种含羟基的色素的纯化方法，工艺简单，成本低，能够产业化生产。
[0005]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0006]一种含羟基的色素的纯化方法，包括下述步骤:
[0007](I)将淀粉乳液经糊化和高压处理得到淀粉糊，所得淀粉糊与含羟基的色素水溶液混合均匀，老化，得到含色素的胶状回生淀粉；
[0008](2)将步骤(I)得到的含色素的胶状回生淀粉中加入高温淀粉酶，使未参与回生的淀粉酶解，之后分离倒掉上清液，取沉淀水洗，得到纯化后含羟基色素的回生淀粉；
[0009](3)将步骤(2)得到的纯化后含羟基色素回生淀粉溶解于浓碱液中，使回生淀粉打开氢键，成为水溶性淀粉，并释放出含轻基的色素，之后，调节pH值为7.0,使碱液中和成盐；然后使用乙醇沉淀其中的淀粉，取含羟基色素的溶液，所得溶液经浓缩、干燥成固体；
[0010](4)将步骤(3)得到的固体震动处理；之后过筛分离其中的块状结晶，下层粉末为纯化后的色素粉末。
[0011]所述的淀粉乳液的质量百分比浓度为15-25%，所述糊化的温度为90_95°C，糊化时间为40min ;所述高压处理的温度为110-120°C，高压处理的时间为20_40min。
[0012]所述含羟基色素的用量按照质量百分比计为淀粉量的5_10%。
[0013]所述老化的温度为0-4°C，老化时间为24_48h。
[0014]所述高温淀粉酶的活力单位为20万U/毫升，所述高温淀粉酶的用量为淀粉量的4-6%。
[0015]所述酶解的温度为85_95°C，酶解时间为40-80分钟。
[0016]所述浓碱液为4M的KOH溶液，用6M的HCL溶液调节pH值为7.0。
[0017]步骤(3)中所得溶液经80_90°C干燥成固体。
[0018]所述震动处理的时间为l_5min，震动速度为1.0-2.0m/s。
[0019]步骤(4)中过100目筛分离块状结晶。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0021]1、本发明的纯化方法依据是否含有羟基来除去杂质，首先，在淀粉回生过程中，含有羟基的色素与淀粉之间形成氢键，将色素结合到回生淀粉中，去掉不含羟基的的水溶性碳水化合物、蛋白和多肽等物质；其次，淀粉糊化过程中水溶性色素的杂质虽然也进入了淀粉糊中，但这部分杂质不能参与淀粉回生，进入不到回生淀粉中，在随后的高温淀粉酶酶解过程中，将没有参与回生的淀粉被水解成水溶性麦芽糖，与杂质一起溶解到水中被彻底除去。回生淀粉经多次水洗可完全去掉这些杂质，利用回生淀粉的水不溶性将色素从水溶性溶液中提纯出来；之后，利用浓碱液使回生淀打开氢键溶解，同时，使与淀粉形成氢键的色素重新游离出来溶解在水中，此时的溶液中只有水溶性淀粉和色素；然后，水溶性淀粉通过醇沉析出，溶液中只有色素，然后，碱液被中和后形成盐，由于该盐具有很强的结晶性，在结晶过程中形成晶体，该晶体的硬度大于色素固体，在震动过程中不会粉碎，色素成为细小的粉末，通过筛分分离。通过上述过程得到的色素纯度高。
[0022]2、本发明的方法工艺简单，成本低，可实现产业化生产。
【具体实施方式】
[0023]以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024]实施例1
[0025](I)将质量百分比浓度为15%的玉米淀粉乳液于90°C糊化40min，之后进行高压处理得到淀粉糊。将含羟基红曲红色素溶于水中，使得含羟基红曲红色素的水溶液的浓度为0.01mg/mL，含羟基红曲红色素的量为干玉米淀粉质量的5%。将含羟基红曲红色素的水溶液与淀粉糊混合搅拌，之后，在0°C老化24h，得到含红曲红色素的胶状回生淀粉；所述高压处理的温度为110°C，高压处理的时间为20min ;将得到的含红曲红色素的胶状回生淀粉，置于温度为85°C的水浴锅中加热，添加淀粉量的4%的高温淀粉酶(活力为20万U/毫升)进行酶解40min后离心(3050Xg，5min)，倒掉上清液，下层沉淀为含羟基红曲红色素的回生淀粉。加淀粉量5倍体积的水水洗沉淀中的水溶性糖液，离心(3050Xg，5min)得到纯化后含羟基红曲红色素的回生淀粉。
[0026](2)将得到的纯化后含红曲红色素回生淀粉溶解于2倍体积的4M KOH中，用6MHCL调节pH值为7.0。然后加入3倍体积的无水乙醇沉淀其中的淀粉，离心(3050 X g，2min)得到纯化后的色素上清液。色素液浓缩体积2倍后在86°C干燥成固体。
[0027](3)将得到的固体震动处理Imin,震动速度为1.0m/s。之后过100目筛子分离其中氯化钾的块状结晶，下层粉末为纯化后的红曲红色素粉末。
[0028]经纯化后的红曲红色素色价由100增加到360。
[0029]实施例2
[0030](2)将质量百分比浓度为25%的甘薯淀粉乳液于95°C糊化40min，之后进行高压处理得到淀粉糊。将含羟基红曲红色素溶于水中，使得含羟基红曲红色素的水溶液的浓度为0.5mg/mL，含羟基红曲红色素的量为干甘薯淀粉质量的10%。将含羟基红曲红色素的水溶液与淀粉糊混合搅拌，之后，在4°C老化48h，得到含红曲红色素的胶状回生淀粉；所述高压处理的温度为120°C，高压处理的时间为40min ;将得到的含红曲红色素胶状回生淀粉，置于温度为95°C的水浴锅中加热，添加淀粉量的4%的高温淀粉酶(活力为20万U/毫升)进行酶解40min后离心(3050 X g，5min)，倒掉上清液，下层沉淀为含羟基红曲红色素的回生淀粉。加淀粉量10倍体积的水水洗沉淀中的水溶性糖液，离心(3050Xg，5min)得到纯化后含羟基红曲红色素的回生淀粉。
[0031](2)将得到的纯化后含红曲红色素回生淀粉溶解于3倍体积的4M KOH中，用6MHCL调节pH为7.0。然后加入5倍体积的无水乙醇沉淀其中的淀粉，离心(3050Xg，2min)得到纯化后的色素上清液。色素液浓缩体积3倍后在90°C干燥成固体。
[0032](3)将得到的固体震动处理5min,震动速度为2.0m/s。之后过100目筛子分离其中氯化钾的块状结晶，下层粉末为纯化后的红曲红色素粉末。
[0033]经纯化后红曲红色素色价由100增加到330。
[0034]实施例3
[0035](I)将质量百分比浓度为20%的马铃薯淀粉乳液于90°C糊化40min，之后进行高压处理得到淀粉糊。将含羟基红曲红色素溶于水中，使得含羟基红曲红色素的水溶液的浓度为0.lmg/mL，含羟基红曲红色素的量为干马铃薯淀粉质量的9%。将含羟基红曲红色素的水溶液与淀粉糊混合搅拌，之后，在2°C老化36h，得到含红曲红色素的胶状回生淀粉；所述高压处理的温度为115°C，高压处理的时间为30min ;将得到的含红曲红色素胶状回生淀粉，置于温度为88°C的水浴锅中加热，添加淀粉量的5%的高温淀粉酶(活力为20万U/毫升)进行酶解50min后离心(3050Xg，5min)，倒掉上清液，下层沉淀为含羟基红曲红色素的回生淀粉。加淀粉量4倍体积的水水洗沉淀中的水溶性糖液，离心(3050Xg，5min)得到纯化后含羟基红曲红色素的回生淀粉。
[0036](2)将得到的纯化后含红曲红色素回生淀粉溶解于2倍体积的4M KOH中，用6MHCL调节pH值为7.0。然后加入3倍体积的无水乙醇沉淀其中的淀粉，离心(3050 X g，2min)得到纯化后的色素上清液。色素液浓缩体积3倍后在80°C干燥成固体。
[0037](3)将得到的固体震动处理3min,震动速度为1.0m/s。之后过100目筛子分离其中氯化钾的块状结晶，下层粉末为纯化后的红曲红色素粉末。
[0038]经纯化后红曲红色素色价由100增加到380。
[0039]实施例4
[0040](I)将质量百分比浓度为20%的小麦淀粉乳液于90°C糊化40min，之后进行高压处理得到淀粉糊。将含羟基红曲红色素溶于水中，使得含羟基红曲红色素的水溶液的浓度为0.05mg/mL，含羟基红曲红色素的量为干玉米淀粉质量的5%。将含羟基红曲红色素的水溶液与淀粉糊混合搅拌，之后，在0°C老化24h，得到含红曲红色素的胶状回生淀粉；所述高压处理的温度为115°C，高压处理的时间为30min ;将得到的含红曲红色素胶状回生淀粉，置于温度为85°C的水浴锅中加热，添加淀粉量的5%的高温淀粉酶(活力为20万U/毫升)进行酶解40min后离心(3050 X g，5min)，倒掉上清液，下层沉淀为含羟基红曲红色素的回生淀粉。加淀粉量5倍体积的水水洗沉淀中的水溶性糖液，离心(3050Xg，5min)得到纯化后含羟基红曲红色素的回生淀粉。
[0041](2)将得到的纯化后含红曲红色素回生淀粉溶解于2倍体积的4M KOH中，用6MHCL调节pH为7.0。然后加入3倍体积的无水乙醇沉淀其中的淀粉，离心(3050Xg，2min)得到纯化后的色素上清液。色素液浓缩体积2倍后在85°C干燥成固体。
[0042](3)将得到的固体震动处理3min，震动速度为2.0m/s。之后过100目筛子分离其中氯化钾的块状结晶，下层粉末为纯化后的红曲红色素粉末。
[0043]实施例5
[0044](I)将质量百分比浓度为15%的玉米淀粉乳液于90°C糊化40min，之后进行高压处理得到淀粉糊。将含羟基红花黄色素的菊花粉碎溶于水中，90°C浸提40min，离心(3050Xg,3min)得到色素初提液，色素浓度为13mg/mL，含羟基红花黄色素的量为干玉米淀粉质量的5%。将含羟基红花黄色素的水溶液与淀粉糊混合搅拌，之后，在0°C老化24h，得到含红花黄色素的胶状回生淀粉；所述高压处理的温度为110°C，高压处理的时间为20min ;将得到的含红花黄色素胶状回生淀粉，置于温度为85°C的水浴锅中加热，添加淀粉量的4%的高温淀粉酶(活力为20万U/毫升)进行酶解40min后离心(3050X g，5min)，倒掉上清液，下层沉淀为含羟基红花黄色素的回生淀粉。加淀粉量5倍体积的水水洗沉淀中的水溶性糖液，离心(3050Xg，5min)得到纯化后含羟基红花黄色素的回生淀粉。
[0045](2)将得到的纯化后含羟基红花黄色素回生淀粉溶解于2倍体积的4M KOH中，用6M HCL调节pH值为7.0。然后加入3倍体积的无水乙醇沉淀其中的淀粉，离心(3050Xg，2min)得到纯化后的色素上清液。色素液浓缩体积2倍后在60°C干燥成固体。
[0046](3)将得到的固体震动处理Imin,震动速度为1.0m/s。之后过100目筛子分离其中氯化钾的块状结晶，下层粉末为纯化后的红花黄色素粉末。
[0047]经检测红花黄色素含量由菊花粉中的23%提高到纯化后粉状物中的79%。
[0048]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，包括下述步骤: (1)将淀粉乳液经糊化和高压处理得到淀粉糊，所得淀粉糊与含羟基的色素水溶液混合均匀，老化，得到含色素的胶状回生淀粉； (2)将步骤(1)得到的含色素的胶状回生淀粉中加入高温淀粉酶，使未参与回生的淀粉酶解，之后分离倒掉上清液，取沉淀水洗，得到纯化后含羟基色素的回生淀粉； (3)将步骤(2)得到的纯化后含羟基色素的回生淀粉溶解于浓碱液中，使回生淀粉打开氢键，成为水溶性淀粉，并释放出含轻基的色素，之后，调节邱值为7.0，使碱液中和成盐；然后使用乙醇沉淀其中的淀粉，取含羟基色素的溶液，所得溶液经浓缩、干燥成固体； (4)将步骤(3)得到的固体震动处理；之后过筛分离其中的块状结晶，下层粉末为纯化后的色素粉末。
2.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述的淀粉乳液的质量百分比浓度为15-25%，所述糊化的温度为90-951，糊化时间为40-11 ；所述高压处理的温度为110-1201，高压处理的时间为20-40111111。
3.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述含羟基色素的用量按照质量百分比计为淀粉量的5-10%。
4.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述老化的温度为0-41，老化时间为24-4811。
5.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述高温淀粉酶的活力单位为20万1/毫升，所述高温淀粉酶的用量为淀粉量的4-6%。
6.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述酶解的温度为85-951，酶解时间为40-80分钟。
7.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，所述浓碱液为41的1(0?溶液，用61的溶液调节邱值为7.0。
8.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，步骤(3)中所得溶液经80-901干燥成固体。
9.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，震动速度为1.0-2.0111/8，所述震动处理的时间为1-5111111。
10.根据权利要求1所述的含羟基的色素的纯化方法，其特征在于，步骤(4)中过100目筛分离块状结晶。
【文档编号】C09B67/54GK104448919SQ201410826556
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月26日 优先权日:2014年12月26日
【发明者】连喜军, 董世瑞, 林旭辉 申请人:天津商业大学