本发明涉及一种可用于糖果、饮料、果酒、化妆品、医药产品的红曲红色素的改性制备方法。
技术背景
红曲色素是一种天然食品着色剂，其中红曲，古称丹曲，是我国传统产品，早在明代宋应星的《天工开物》中即有详细记载，李时珍的《本草纲目》中亦有记述，并入药。红曲性温，味甘，无毒，入脾胃二经，可健脾、燥胃，有活血的功能，我国福建、江西、广东、上海、江苏、浙江及台湾等地均有出产，尤以福建古田所产最为著名。红曲米主要是由红曲霉等菌种接种于蒸熟的大米，经培育所得。红曲红色素是红曲红曲霉菌丝产生的色素，含有六种不同的成分，其中有红色素、黄色素和橙色素各2种，均属苯并呋喃类化合物，目前在食品工业中应用的主要是醇溶性的红色色素红斑素和红曲红素。由于传统生产的红曲米杂质多，不溶于水使其应用受到限制，为克服上述问题，人们一方面在改固态发酵为深层红曲霉液态发酵获取红曲色素，另一方面在采取措施制备水溶性的红曲色素。
中国专利cn2012102433019公开了“一种提高红曲红色素光热稳定性的红曲红色素制备方法”，以红曲霉作为菌种，进行液体深层发酵，滤渣要使用酸洗，之后有机溶剂浸提时添加由半胱氨酸、精氨酸和丝氨酸组成的复合氨基酸，经板框压滤得到红曲红色素溶液，然后把溶液干燥得到红曲红色素粉状物；该发明的红曲红色素的制备方法所制出的红曲红色素能显著提高红曲红色素的光稳定性和热稳定性，能耐高温、耐光照和抗氧化，在长时间的日光和灯光照射下不变色。但该发明要使用强酸和有机溶剂，会造成一定的污染。
中国专利cn19961132793公开了“一种改性红曲红色素的制备方法"，将红曲红曲霉接种于由粳米粉为主料的发酵培养液中，经深层培养，乙醇抽提，与谷氨酸反应得到改性的水溶性红曲红色素。摇瓶发酵色价为400-500u/ml，罐发酵色价达300-400u/ml，产品水溶性好，纯度高，光热稳定性高，产品色价为9000-13000u/g。该方法所得红曲红色素色价虽有较大幅度提高，但会消耗大量乙醇，没有回收利用，造成资源浪费和污染环境。
中国专利cn2010101880469公开了“一种水溶性红曲黄色素的制备方法”。该方法以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，通过硫酸等强酸磺化反应，经离心或过滤，沉淀洗涤、氢氧化钠等碱解、中和、干燥、粉碎，即制得水溶性红曲黄色素。与传统方法相比较，采用该发明的方法制备的水溶性黄色素，具有反应原料易得，价格相对低廉，工艺简单，产物易分离，反应条件温和等优点。但也用到了大量强酸、强碱等化学物质，成本较高、对环境有污染，工艺步骤较复杂。
本发明的目的在于提供一种克服上述红曲红色素制备方法缺陷的新的改性制备方法，制备出光热稳定性高的水溶性红曲红色素，所述方法，工艺简单，不使用酸、碱及有机溶剂等化学品，生产成本低，适于工业化生产，产品纯度高，用途广泛。
技术实现要素：
为了增加红曲色素的水溶性，开拓红曲色素的用途，本发明提供了一种成本低、工艺步骤简单的一种水溶性红曲红色素及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种水溶性红曲红色素及其制备方法，其特征是：包括以下步骤：
步骤一，原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素；
步骤二，改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，超声波搅拌，保持温度40-70℃，反应3-8h，
步骤三，沉淀澄清，反应后室温下静置2-5h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液。
步骤五，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。
所述的步骤一原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构，红斑素r=c7h15，红曲红素r=c5hn。
所述的步骤二中红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水3-5kg。
所述的步骤二中按照每1kg红曲红色素粉加入50-80g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，优选的用量为65g，超声波搅拌，优选的温度为55℃，优选的时间为5h。
一种水溶性红曲红色素的制备方法，其特征是：包括以下步骤，
步骤一，原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素；
步骤二，改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，超声波搅拌，保持温度40-70℃，反应3-8h，
步骤三，沉淀澄清，反应后室温下静置2-5h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液。
步骤五，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。
一种水溶性红曲红色素的制备方法，其特征是：包括以下步骤，
步骤一，原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构，红斑素r=c7h15，红曲红素r=c5hn，
步骤二，改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水3-5kg，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，优选的比例为1:1，按照每1kg红曲红色素粉加入50-80g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，优选的用量为65g，超声波搅拌，保持温度40-70℃，优选的温度为55℃，反应3-8h，优选的时间为5h，
步骤三，沉淀澄清，反应后室温下静置2-5h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四，浓缩，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液，
步骤五，干燥，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。
发明效果
本发明方法制备的水溶性红曲红色素，易溶于水和乙醇溶液；具备良好的光热稳定性，常见弱氧化剂和还原剂对色素没有不良影响，且对金属离子稳定。本发明方法制备的水溶性红曲红色素可以作为食品着色剂用于粮食、肉制品、水产品等产品的着色，可用于配制酒、碳酸饮料、果汁(味)型饮料、果酱、糖果、糕点等产品调色；可以用于医药品和化妆品等产品加工着色；还可以用于纺织、塑胶和印刷品的着色。与现有方法相比较，采用本发明的方法制备的水溶性红曲红色素，具有以下优点：反应原料易得，成本较低，工艺简单，反应条件温和，产品纯度高，用途广泛，不存在环境污染。
关键技术创新，改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水3-5kg，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，优选的比例为1:1，按照每1kg红曲红色素粉加入50-80g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，优选的用量为65g，超声波搅拌，保持温度40-70℃，优选的温度为55℃，反应3-8h，优选的时间为5h。
具体实施方式
本发明按照以下技术方案实施：
步骤一、原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构，红斑素r=c7h15，红曲红素r=c5hn。
步骤二、改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水3-5kg，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，优选的比例为1:1，按照每1kg红曲红色素粉加入50-80g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，优选的用量为65g，超声波搅拌，保持温度40-70℃，优选的温度为55℃，反应3-8h，优选的时间为5h。
步骤三、沉淀澄清，反应后室温下静置2-5h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四、浓缩，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液。
步骤五、干燥，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。
实施例1
步骤一、原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构，红斑素r=c7h15，红曲红素r=c5hn。
步骤二、改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水3kg，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，比例为1:1，按照每1kg红曲红色素粉加入65g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，优选的用量为，超声波搅拌，保持温度为55℃，反应时间为5h。
步骤三、沉淀澄清，反应后室温下静置5h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四、浓缩，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液。
步骤五、干燥，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。
实施例2
步骤一、原料以红曲菌代谢产生的醇溶性红曲红色素为原料，其主要成分为红斑素和红曲红素，其分子结构，红斑素r=c7h15，红曲红素r=c5hn。
步骤二、改性反应，红曲红色素粉加纯净水稀释，按每1kg红曲红色素粉加水5kg，搅拌均匀，加入l-谷氨酸钠或l-天门冬氨酸钠，或二者任意比例的混合物，优选的比例为1:1，按照每1kg红曲红色素粉加入60g谷氨酸钠和天门冬氨酸钠的混合物，超声波搅拌，保持温度60℃，反应6h，
步骤三、沉淀澄清，反应后室温下静置3h，抽取上清液过滤，得到水溶性的红曲红色素溶液；
步骤四、浓缩，采用反渗透膜装置进行浓缩，得到水溶性红曲红色素的浓缩液。
步骤五、干燥，步骤4制得的浓缩液经冷冻干燥机进行冷冻干燥，粉碎得到的干燥粉末即为所制备的水溶性红曲红色素。