[发明专利]紫甘薯红色素的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于食品添加剂领域中食用天然色素制备方法，涉及从紫红薯中提取食用天然红色素的一种方法。

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，是一个保健物质。

我国栽种的品种如“玫瑰黑”“川崎紫”等含色素丰富，亩产也能达到3000斤以上，是理想的原料来源。

从紫甘薯中提取色素，日本研究较早，主要用5％醋酸溶液提取，反相渗透纯化和浓缩，成本高，巴西、韩国也相继开展研究，巴西用淀粉酶水解甘薯淀粉，喷雾干燥制成色素粉。

国内，从90年代中期，浙江大学等单位已开始研究，2001年7月25日公开的发明专利申请说明书(申请号00127847·9)使用酸化乙醇和无水乙醇提取，用大孔树脂纯化，喷雾干燥。该工艺甘薯与乙醇用量质量比为1∶10，50℃提取2次。大量乙醇安全生产环境要求和20倍的乙醇回收，是成本的关键，同时产品浓缩，也消耗大量能耗。另一方面，大孔树脂纯化色素吸附再用10倍乙醇溶剂洗脱，回收溶剂不仅费时费事，层析柱直径有限，并不适合大规模化工业生产装置。

发明内容

针对上述存在酒精消耗量大、环境防火要求高、能量消耗大、工艺时间长等存在的难题，本发明用除离子水，并用柠檬酸和柠檬酸钠组成的缓冲体系，使除离子水pH稳定在pH＝4。作为色素提取溶剂，再用明胶等带正电荷的物质，沉淀多酚单宁树脂和果胶。进一步用纳米膜纯化，阻止糖、淀粉、蛋白质通过。用美国陶氏膜反渗透机去水浓缩，β-环糊精混合吸附，真空干燥，得到紫红色粉状产品，稳定性高。

本发明专利的有益效果是：用水代替酒精做溶剂，安全度高，并用缓冲体系使色素稳定，用带正电荷的明胶除杂质，比传统用大孔树脂净化，时间缩短到五分之一，可以大规模化的工业化生产。

具体实施方式

本发明的具体实施工艺流程如下：

紫甘薯→提取→去杂→纳米膜分离→反渗透浓缩→混合→真空干燥→成品

具体操作：

①将紫甘薯清洗干净，切成条状，长＝0.5cm左右。

②甘薯质量此1∶4倍加入除离子水，用柠檬酸和其钠盐，pH值＝4。室温浸泡3小时，重复一次，合并提取液。

③用200目滤布，分离固体物质。

④用预先溶解在水中的明胶溶液，加入到滤液中，搅拌10分钟，静置。

⑤上清液打入孔径为0.1μm陶瓷纳米膜内，阻止蛋白质。低聚糖、淀粉等大分子穿过，色素溶液通过了纳米膜，得到纯化。

⑥含水色素稀溶液，通过反渗透机，分离大部水份，浓缩色素。

⑦加入β-环糊精，混合成膏状物，真空干燥后，粉碎，可得到不同色价的紫红色粉末产品。

上述第三步分离固体物质，是进一步提取淀粉和纤维，可深加工为变性淀粉和膳食纤维，所有物质全部被利用。

实施例：

秤取100kg甘薯条，加入去离子水400kg，并用柠檬酸和其钠盐调正pH＝4，室温浸泡3小时，不时翻动，分液，重复一次，合并提取液，用200目滤布，滤去固体物质，得到850kg色素稀溶液。

在搅拌下，加入1kg预先溶在去离子水中的明胶，搅拌10分钟，静置，沉淀单宁和树脂、果胶，用1500转/分离心机分离，分出上层油脂，下层沉淀物，净化色素溶液，泵入孔径为0.1μm陶瓷纳米膜，水压0.1Mpa，流速600升/m2·h，通过纳米膜的滤液，再泵入美国陶氏反渗透机，滤压差在1.05～1.2Mpa范围内，流量保持250升/m2·h。