[发明专利]一种天然蓝色素的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体地说，是关于一种天然蓝色素的生产方法。

背景技术

合成色素发明之前，人们一直使用天然色素。但是，由于合成色素具有色泽鲜艳，着色力强，稳定性高，价格低，生产不受季节影响等诸多优势，因此，在合成色素出现后不久，就很快占据了色素市场的大部分市场份额。

但是，随着对合成色素安全性研究的不断深入，发现很多合成色素对人体健康有害，因而天然食用色素的开发和应用又重新得到人们的重视。但是在众多的天然色素中大多为红黄两色，而蓝色素却很稀少，缺少了蓝色素就调配不出绿色，紫色，棕色等等颜色，满足不了食品上色、着色等需求，为此研究开发天然蓝色素就成为急需解决的一项新课题。

国内对该色素的研究起步较晚，且多采用在培养基中直接加入栀子果粉方法生产天然色素，所得的产品其颜色多为灰暗带紫，得率较低，难以工业化生产。

后有研究者改进生成方法，采用二步法(孙立军等，用二步法生产天然使用栀子蓝色素，南京农业大学学报，1994，17(4)：98-101)，先利用β-葡萄糖苷酶催化栀子苷反应得到中间产物京尼平；然后将京尼平和氨基酸在适当条件下反应得天然栀子蓝色素，得到的栀子蓝色素色泽理想，但其反应速率较低，影响了其工业化生产。

发明内容

本发明的目的就在于进一步改进现有的天然蓝色素的生产方法，从而提供一种新型的生产天然蓝色素的方法。

本发明的天然蓝色素的生产方法包括β-葡萄糖苷酶催化栀子苷反应得到京尼平，以及将京尼平和氨基酸在适当条件下反应得天然栀子蓝色素，其特征在于，在β-葡萄糖苷酶催化栀子苷得到京尼平的反应中加入金属酶促进剂。

根据本发明，所述金属酶促进剂包括：Fe³⁺，Zn²⁺，Cu²⁺，Co²⁺，Mn²⁺。优选的，所述金属酶促进剂的加入量为每L反应体系中添加金属酶促进剂21-250μg。

根据本发明，所述氨基酸包括：甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、谷氨酸、组氨酸、精氨酸和谷氨酸钠。

根据本发明，所述β-葡萄糖苷酶可以通过黑曲霉发酵获得，也可以通过市售的途径购买。

根据本发明的方法，在反应获得栀子蓝色素后，还包括对获得的栀子蓝色素进行分离纯化的步骤，具体通过对最后的反应液进行干燥获得栀子蓝色素，优选的，所述加热方法包括加热干燥、真空干燥以及喷雾干燥。

本发明的天然蓝色素的生产方法，由于在反应过程中添加了金属酶促进剂，因此可以显著加快酶促反应的速度，缩短反应时间，从而节约生产成本，有利于工业化生产；同时，由于所添加的金属离子均为人体所必需的微量元素，因此，所获得的色素不仅没有人工色素潜在的危害，相反具有很好的保健功能，可以广泛应用于食品工业等各领域中。

附图说明

图1A是浓度为0.05％的栀子苷的HPLC出峰图，图1B为实施例3的2#样品反应后剩余栀子苷的HPLC出峰图。

图2是添加不同酶促进剂对栀子苷转化率和反应时间的影响。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

以下实施例中使用的菌种及试剂为：黑曲霉为黑曲霉IFFI2230(购自上海微生物所)，栀子苷购自毫州市亚强天然产物制品厂，氨酸钠(购自中国医药集团上海化学试剂公司)，来源于苦杏仁的β-葡萄糖苷酶购自FLUKA公司；

以下实施例中使用的分析方法如下：

栀子苷的测定：采用高效液相色谱(HPLC)测定，色谱条件为：C₁₈反相柱；柱温为35℃；检测器为UV238nm；流动相中甲醇∶水＝60∶40，其流速为1.0mL/min；进样体积为10μL；

栀子蓝的测定：分光光度计在波长590nm下测定。

酶活测定方法：

酶活测定步骤：配制醋酸水杨苷溶液：0.5％水杨苷，0.1M醋酸；用移液抢准确移取0.25ml醋酸水杨苷溶液至1ml的小离心管中，再准确移取过滤后的酶液0.02ml，最后移取0.73ml蒸馏水；空白对照：0.25ml醋酸水杨苷加0.75ml水；把小离心管放入水浴锅中，60℃水浴10min，取出后立即用生物分析仪测定葡萄糖量。