本发明属于天然色素的提取技术领域，具体涉及一种紫甘薯红色素的提取工艺。
背景技术：
食品加工生产业需要大量食用色素，增进产品的竞争力，为食品重要感官指标，但是食品工业目前使用的多数为人工合成的化学色素。很多从煤焦油为原料生产苯胺色素，绝大多数的对人体有害。近20 年来，国内外陆续发现化学合成色素毒害作用不仅表现为一般毒性和致泻性，有些品种还具有致癌作用。合成色素中很多品种被相继禁用，余下品种也在用量和使用范围都受到严格限制，尤其人工合成的“苏丹红”被检出有致癌性之后，在欧美等国家已明令禁止在食品和商品中使用，我国的一些出口产品因此受到很大损失。
用天然色素来取代化学合成色素，安全性大为提高，有些还含有生理有益成分，大受好评成为绿色革命一项内容。
但天然色素在自然界含量都很低，资源有限成本高，寻找新的来源成为人们关注重点。
本发明从食用紫甘薯中提取水溶性红色素，来源丰富可再生，价格低廉，是能大量生产的极好原料。
紫甘薯红色素的化学成份为花青素苷类，医学发现花青素可以清除人体内自由基，有防癌效果，同时能吸收紫外线，运用在护肤用品上，是一种保健物质。
作为天然色素，紫甘薯红色素提取方法有溶剂浸提法、超声波萃取法、超临界CO2 萃取法、微波辐射诱导萃取法和酶法提取等。溶剂浸提法由于其操作简单、方便，提取温度低、品质好，使用最早，也最为广泛。传统的以乙醇为溶剂浸提色素有着其优点，但缺点也不少，色素产量很低，容易造成浪费，而且后溶剂的回收也增加了一定的成本，经济适用性较低。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服了传统的提取紫甘薯红色素的方法中提取耗时长、溶剂耗量大、提取量低、成本高等缺点，从而提供了一种新的紫甘薯红色素的提取方法，改进了传统醇浸提法，在不增加提取成本的同时提高了紫甘薯红色素提取产量，缩短了提取时间，减少了溶剂的使用量，为扩大紫甘薯红色素的产业应用价值打下基础。
本发明提供了一种紫甘薯红色素的提取工艺，包括如下步骤：
(1) 将紫甘薯浆料与95wt％乙醇混合，用柠檬酸水溶液调pH 值至2-4，室温下，高速预处理，均质提取，过滤；
(2) 将过滤后的滤渣与95wt％乙醇混合，用柠檬酸水溶液调节pH 值至2-4，室温下，均质提取，过滤；
(3) 将步骤(1) 和(2) 的滤液离心，收集上清液，冷冻干燥成粉末状，即得到紫甘薯红色素；
其中，步骤(1) 中所述高速预处理为以5000-10000 转/ 分钟处理5 分钟以上，较佳地为5-20 分钟；步骤(1) 或(2) 中的均质提取为以1000-4000 转/ 分钟处理10 分钟以上，较佳地为10-60 分钟。
其中，所述紫甘薯浆料可根据本领域常规方法获得，本发明中由下述步骤制得：取新鲜紫甘薯经水洗、磨浆即可。
步骤(1)中，所述紫甘薯浆料与所述95wt％乙醇的质量体积优选为1g/5mL～ 1g/10mL。
步骤(2)中，所述滤渣与所述95wt％乙醇的质量体积优选为1g/5mL～ 1g/10mL。
本发明对于步骤(1) 或(2) 的柠檬酸水溶液的浓度没有特殊限定，只要能够使柠檬酸固体溶解即可，如柠檬酸水溶液的浓度可为0.1mol/L。
在本发明优选的实施方式中，所述的高速预处理为以9000-10000 转/ 分钟处理5-10 分钟，步骤(1) 和步骤(2) 所述的均质提取为以3000 转/ 分钟处理10-30 分钟。
本发明中，所述高速预处理和所述均质提取均可在均质机中进行。
步骤(3) 中，所述离心的转速优选为200-2000 转/ 分钟，优选为1000 转/分钟。所述离心的时间优选为为5-30 分钟。
优选地，将步骤(3) 的上清液先进行浓缩再冷冻干燥。所述的浓缩采用本领域常规的操作步骤，一般采用真空浓缩的方式，从而更有利于冷冻干燥。一般浓缩至所述上清液中固形物含量达到30％以上即可。
本发明所述的室温为本领域对室温的常规理解，一般指5-40℃。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件可任意组合，即得本发明各优选实例。
本发明使用的试剂、原料和设备皆市售可得，且所用化学试剂纯度至少均为食品级。
本发明的积极进步效果在于：
(1) 本发明紫甘薯红色素的提取是在高剪切均质机的辅助下分两阶段进行，第一阶段的高速预处理将紫甘薯的小颗粒变的更小，使其更容易均匀地分布于溶液中，达到提取效果比较均匀，提取比较彻底；而较低速率下的均质提取阶段，也较静置提取或其他提取方法具有更高的色素提取率。
(2) 本发明用柠檬酸水溶液调节pH值，减少了利用盐酸等酸的刺激性，同时柠檬酸可作为色素的酸味剂与防腐剂，增加了色素作为饲料利用的可靠性。
(3) 本发明的提取工艺简单，对生产设备要求低，提取效率高，提取时间短，明显优于传统溶剂提取法。并且所述的提取工艺能够在室温下进行，不需要进行加热提取。
(4) 本发明工艺提取的紫甘薯红色素水溶性好，产品外观色泽好，性状稳定，适于作为食品添加剂和保健食品原料。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制，实施例中的原料均为常规市售产品。
实施例1
1) 取新鲜紫甘薯洗净、磨浆，称取上述紫甘薯浆料100 克，备用。
2) 加入95wt％乙醇( 紫甘薯浆料∶95wt％乙醇＝1g ∶5mL)，并用0.1摩尔/ 升的柠檬酸溶液调节pH值至2.0，于室温下，以10000 转/分钟高速预处理5 分钟，再以3000转/分钟均质提取30 分钟后过滤。
3) 收集滤液，在滤渣中加入95wt％乙醇( 滤渣∶95wt％乙醇＝1g ∶5mL)，并用0.1 摩尔/ 升的柠檬酸溶液调节pH 值至2.0，于室温下，以3000 转/分钟均质提取30 分钟后过滤。
4) 合并两次滤液，在室温下，以1000 转/分钟离心10分钟，去沉淀，收集上清后进行冷冻干燥成粉末状，即得到紫甘薯红色素。
实施例2
1) 取新鲜紫甘薯洗净、磨浆，称取上述紫甘薯浆料100 克，备用。
2) 加入95wt％乙醇( 紫甘薯浆料∶95wt％乙醇＝1g ∶7mL)，并用0.1摩尔/升的柠檬酸溶液调节pH值至3.0，于室温下，以10000转/分钟高速预处理10分钟，再以3000转/分钟均质提取20 分钟后过滤。
3) 收集滤液，在滤渣中加入95wt％乙醇( 滤渣∶95wt％乙醇＝1g ∶7mL)，并用0.1 摩尔/ 升的柠檬酸溶液调节pH 值至3.0，于室温下以3000 转/ 分钟均质提取20 分钟后过滤。
4) 合并两次滤液，在室温下，以1000 转/分钟离心15 分钟，去沉淀，收集上清后进行冷冻干燥成粉末状，即得到紫甘薯红色素。
实施例3
1) 取新鲜紫甘薯洗净、磨浆，称取上述紫甘薯浆料100 克，备用。
2) 加入95wt％乙醇( 紫甘薯浆料∶ 95wt％乙醇＝ 1g ∶ 10mL)，并用0.1 摩尔/升的柠檬酸溶液调节pH 值至4.0，于室温下，以10000 转/ 分钟高速预处理10 分钟，再以3000 转/分钟均质提取10 分钟后过滤。
3) 收集滤液，在滤渣中加入95wt％乙醇(滤渣∶95wt％乙醇＝1g ∶10mL)，并用0.1摩尔/升的柠檬酸溶液调节pH 值至4.0，于室温下以3000 转/ 分钟均质提取10分钟后过滤。
4) 合并两次滤液，在室温下，以1000 转/分钟离心15分钟，去沉淀，收集上清后进行冷冻干燥成粉末状，即得到紫甘薯红色素。
实施例4
1) 取新鲜紫甘薯洗净、磨浆，称取上述紫甘薯浆料100克，备用。
2) 加入95wt％乙醇( 紫甘薯浆料∶95wt％乙醇＝1g ∶10mL)，并用0.1 摩尔/升的柠檬酸溶液调节pH 值至2.0，于室温下，5000 转/分钟高速预处理20分钟，再以1000转/分钟均质提取60 分钟后过滤。
3) 收集滤液，在滤渣中加入95wt％乙醇( 滤渣∶95wt％乙醇＝1g ∶10mL)，并用0.1摩尔/升的柠檬酸溶液调节pH 值至2.0，于室温下，以1000 转/分钟均质提取60分钟后过滤。
4) 合并两次滤液，在室温下，以1000 转/分钟离心30分钟，去沉淀，收集上清后浓缩至固形物含量为30％，冷冻干燥成粉末状，即得到紫甘薯红色素。