[发明专利]利用超声波和复合酶协同提取紫薯色素的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从紫心甘薯中提取紫薯色素的方法，具体地说，涉及一种利用超声 波和复合酶协同提取紫薯色素的方法。

背景技术

食用色素根据其来源不同，分为合成食用色素和天然食用色素两大类。合成食用色 素具有色彩鲜艳，着色力强，成本低廉等优点。因此，到20世纪初，合成食用色素几乎 取代了天然食用色素在食品中的应用。但是，人们陆续发现不少合成食用色素具有慢性 毒性和严重的致癌性，因而各国相继将其从许可的食用色素名单上删除，有的国家甚至 完全禁止在食品中加入任何合成色素。由此，天然食用色素，特别是以农作物和果菜类 作为原料的天然色素，受到人们的普遍关注和喜爱。

紫心甘薯，俗称紫薯，是甘薯中的新品种，薯皮为紫红近黑色，薯肉呈紫红色，所 含色素以花青素类物质为主。紫薯色素具有抗氧化、抗突变、减轻肝机能障碍和心血管 疾病等生理活性，而且色泽自然亮丽，无毒无异味，对光热稳定，因此，是一种集营养、 药理和保健于一体的理想的天然食用色素。

目前对紫薯色素常用的提取方法主要为溶剂浸取法，通常采用酸性溶液进行分步提 取。国外多采用盐酸化甲醇、硫酸、乙酸或盐酸水溶液提取。国内则采用柠檬酸、盐酸 水溶液和酸化乙醇作为提取液。将超声波、冻结-融解两种细胞壁破碎技术用于紫薯中 花甙的提取亦有报道。公开号为CN 101161111A的发明专利提供了一种用微波和表面活 性剂协同提取番薯天然紫色素的方法。上述三种方法各有利弊，其中：溶剂法虽然工艺 简单，但产品质量不理想，色素纯度低，溶解性差；超声波、冻结-融解技术缩短了提 取时间，但提取率不高；微波和表面活性剂协同提取虽然产品纯度高，品质好，但提取 过程添加了合成化学物质表面活性剂，增加了环境污染源。归纳目前国内提取甘薯色素 的技术，还难以找到一种工艺过程简单，生产操作方便，提取率高，环境友好，经济效 益好的最佳方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取时间短，产品出率高，工艺过程简单，操作控制容 易，便于大规模工业化生产的紫薯色素提取方法。

为达到以上目的，本发明将超声波提取技术和生物酶技术结合起来，提供一种利用 超声波和复合酶协同提取紫薯色素的方法。本发明的技术方案按以下步骤实现：

利用超声波和复合酶协同提取紫薯色素的方法包括以下操作步骤：

(1)原料预处理

取新鲜无虫害、无腐烂的紫心甘薯(紫薯)，清洗干净，去皮；

(2)紫薯色素提取

将去皮紫薯切成3-5mm薄片，按料液质量比1∶1-1∶1.5加入提取液后，放入电 动匀浆机中打浆，得紫薯浆糊；在紫薯浆糊中按料液体积比1∶10-1∶20加入提取液， 温度30-60℃，超声提取20-30min；取超声提取液于6000-12000r/min离心分离10-15 min，得到沉淀物和离心上清液；沉淀物在相同条件下重复超声提取2次；收集、合并 超声提取2次的离心上清液；将离心上清液在温度50-60℃、相对真空度-0.08--1.0 MPa条件下，减压浓缩得到紫薯色素粗提液；

(3)紫薯色素精制

将紫薯色素粗提液以1-5倍柱体积/h的流速经过填充有大孔树脂的吸附柱，紫薯色 素被大孔树脂吸附饱和，再用酸化乙醇溶液以0.1-0.5倍柱体积/h的流速洗脱被大孔树 脂吸附的紫薯色素，收集洗脱液；将洗脱液在操作压力0.2-2.0Mpa、温度低于50℃ 条件下，通过反渗透膜系统，得到紫薯色素浓缩液；将紫薯色素浓缩液冷冻干燥或调整 固形物喷雾干燥的浓度进行喷雾干燥得到紫薯色素成品；

所述步骤(2)中的提取液为酒石酸酸化乙醇溶液或苹果酸酸化乙醇溶液或柠檬酸 酸化乙醇溶液，提取液中酒石酸或苹果酸或柠檬酸的质量百分比为0.5-1.0％，提取液中 乙醇的体积分数为10-40％；

所述步骤(3)中的酸化乙醇溶液为pH值为2.5-3.5、乙醇体积分数为10-30％的乙 醇溶液。

2、根据权利要求1所述的利用超声波和复合酶协同提取紫薯色素的方法，其特征 在于：所述提取液中还加入α-淀粉酶和纤维素酶，α-淀粉酶和纤维素酶的添加量分别 为100-200IU/mL和50-100IU/mL。