專利名稱：從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品化學領域，涉及一種食用天然色素的制取方法，尤其涉及一種從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝。
背景技術：
隨著人工合成食用色素對人體健康危害性研究的不斷深入，其使用日益受到限制。同時，隨著人們祟尚天然、回歸自然、安全第一心理需求的增強，天然色素得到重視和迅速發(fā)展。盡管天然色素價格較貴，且常受加工條件的限制，但因其來自天然，且往往還有一定的營養(yǎng)保健價值，甚至藥用價值。因此，在“綠色運動”呼聲越來越高的今天，由于消費者樂于接受，天然色素的發(fā)展前景非?？春?。天然色素有許多種類，花色苷是其中的一類水溶性色素。與其它天然色素一樣，近年來，花色苷色素的研究和利用也得到了廣泛重視?！短烊皇称诽砑觿┦謨浴?凌關庭主編，化學工業(yè)出版社，2000年)介紹了40多種，其中已開發(fā)成功，并被產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和應用的有來自葡萄皮、玫瑰茄、紅球甘藍、接骨木、紫玉米、黑加侖和紫蘿卜等的紅色素。但有些色素含量較高的植物因原料限制而無法進行商業(yè)化利用。與這些來源的色素相比，具有豐富資源，且色素含量高的白刺紅色素有較強開發(fā)優(yōu)勢和潛力。
蒺藜科植物白刺，是荒漠中的優(yōu)勢灌木種群之一，由于萌生能力很強，在沙漠中常形成大片灌叢。白刺屬植物全世界已發(fā)現(xiàn)有12個種，中國有8個種。白刺色素的各項理化性質及毒理學評價性能優(yōu)良。利用白刺果提取的紅色素含有多種人體必需的氨基酸和大量維生素，食用、美容化妝后無任何不良反應，對人體有百利而無一害；對蛋白、淀粉和糖類均有較牢固的染著性，用于飲料、糖果、酒、罐頭等食品著色，效果良好，可廣泛應用于酒類、飲料、食品、藥物、化妝品和化工行業(yè)。
對白刺鮮果的利用，使沙漠化土地治理與開發(fā)沙生植物的經(jīng)濟價值得到了完美的結合，對于開發(fā)沙生植物的經(jīng)濟價值，將生態(tài)建設和產(chǎn)業(yè)開發(fā)相結合，具有重要的現(xiàn)實意義與經(jīng)濟意義。白刺紅色素在食品工業(yè)、化妝品、醫(yī)藥、保健品、生物染料、生物試劑中將得到廣泛應用。近年來，我國西部省區(qū)十分重視開發(fā)具有地域特色的野生漿果類生物資源，如在沙棘、白刺、枸杞等資源的綜合利用方面取得了一系列研究成果，產(chǎn)業(yè)化模式逐步形成。本發(fā)明是白刺綜合利用的延續(xù)，是以保護和恢復沙漠、荒漠、鹽堿生態(tài)環(huán)境為前提，以綜合利用具有地域特色和資源優(yōu)勢的白刺為目的，研究開發(fā)利用白刺色素技術和新產(chǎn)品模式，為規(guī)?；_發(fā)白刺資源提供系列技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的提取工藝。
本發(fā)明的目的可通過如下措施來實現(xiàn)一種從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，包括以下工藝步驟①將經(jīng)消毒、清洗處理的白刺干果或白刺鮮果打漿脫籽得果醬；②將所得果醬用20～90％的乙醇溶液在50～80℃的溫度下萃取50～120分鐘得萃取液；③過濾萃取液；④分離萃取液中的雜質包括a、樹脂的分離用石油醚除去萃取液中的樹脂；b、果膠的分離用超濾膜濾除果膠大分子；c、糖和多糖的分離用丙酮溶液取除萃取液中的糖和多糖；d、蛋白質的分離用鹽析法或有機溶劑法取除萃取液中的蛋白質；⑤將上述取除雜質的萃取液濃縮、干燥得紅色素粉末。
所述步驟①用硫酸氫鈉溶液浸泡5～20分鐘對白刺干果或白刺鮮果進行表面消毒。
步驟②所述的萃取工藝可重復多次。
步驟③所述萃取液的過濾工藝為先將萃取液經(jīng)硅上過濾后沉淀，再經(jīng)板框過濾。
步驟④中所述樹脂的分離工藝為蒸發(fā)萃取液中的乙醇，再加入石油醚，攪拌、靜置、沉淀、分層，然后吸取萃取液上層的樹脂和膜類物質。
步驟④中所述果膠的分離工藝為在萃取液中加入濃度為55％～66％的乙醇溶液，攪拌、靜置、沉淀、分離，并將分離后的母液通過孔徑0.01～10μm之間的超濾膜，除去果膠大分子。
步驟④中所述糖和多糖的分離工藝為迅速冷卻萃取液，并在-18℃以下靜置、沉淀后取除沉淀物，分離多糖；再在母液中加入丙酮溶液，攪拌、沉降并去除沉淀物中的糖。
步驟④中所述蛋白質的分離工藝為在所述萃取液中加入NaCl或乙醇或丙酮溶液，攪拌、沉淀并取除沉淀物中的蛋白質。
本發(fā)明現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明獲得的紅色素色澤紅艷、色價高，吸光度好，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，對蛋白、淀粉和糖類均有較牢固的染著性，用于飲料、糖果、酒、罐頭等食品著色，效果良好，還可用于醫(yī)藥、化妝品等的生產(chǎn)，是理想的天然色素。
2、本發(fā)明獲得的紅色素營養(yǎng)豐富、沒有副作用經(jīng)檢驗，白刺紅色素含有多種人體必需的氨基酸和多種維生素和微量元素，食用、美容化妝后無不良反應，安全可靠。
3、本發(fā)明原料充足，價格低廉野生白刺果產(chǎn)量巨大，而且穩(wěn)定。榨汁后的皮渣即可滿足紅色素的提取生產(chǎn)，不足還可從果汁中提取。果皮渣本為廢料，可廉價購買。
4、本發(fā)明耐貯藏、使用方便該產(chǎn)品為紅色細顆粒，真空、低溫、避光可貯存數(shù)年，不變質，不降低色價，具有較高的穩(wěn)定性。使用時，少許加水即可溶解，可根據(jù)需要調取濃度。
具體實施例方式
從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，包括以下工藝步驟1、原料處理(1)果實清選 (白刺鮮果雖含水分85.5％～89.5％，但因果核大而堅硬，并含有豐富的膠質，用鮮果壓榨取汁較困難，故多采取將鮮果曬干的方法保存果實。)將白刺干果經(jīng)人工或機械篩選除去雜物及表面粘附物，再經(jīng)0.2％亞硫酸氫鈉浸泡5～20min進行表面消毒，然后經(jīng)震動篩噴淋洗滌。
(2)浸提 將經(jīng)消毒、清洗的果實裝于不銹鋼筐籠中，然后將其沉浸在具有食用涂料涂層的水泥池中，加干果量3～6倍的軟化水，浸提10h。
(3)打漿脫籽 浸提完畢，將水淋干，用單道打漿機進行打漿脫籽得果白刺果汁。種籽可用于白刺油的提取。
(4)過濾、滅菌 浸提汁的過濾采用硅藻土過濾機。滅菌采用管式瞬時滅菌器，并補以灌裝后的巴氏滅菌，以保證徹底滅菌。
(5)濃縮 果汁用薄膜蒸發(fā)器濃縮。
2、色素提取 用50％～80％乙醇溶液做萃取溶劑，對經(jīng)上述白刺果汁采用單罐多次萃取得萃取液。萃取時液固比為1∶10～1∶20，萃取溫度50℃-80℃，萃取時間50～120分鐘，加料高度為萃取罐的60％～80％。
3、過濾萃取液 將所得萃取液經(jīng)硅上過濾、沉淀，再經(jīng)板框過濾凈化。
4、雜質分離(1)樹脂的分離萃取液過濾后在減壓蒸發(fā)器中蒸發(fā)掉乙醇并同時冷凝回收，蒸發(fā)時控制溫度在40℃～60℃，然后在萃取液中加入與萃取液等重的石油醚，攪拌1～2小時，沉淀10分鐘左右，萃取液分層，吸去上層的樹脂和膜類物質，蒸發(fā)掉萃取液下層的石油醚，得到除去樹脂后的色素提取液。
(2)果膠的分離在色素萃取液中加入與萃取液等重濃度為55％～66％的乙醇溶液，攪拌10分鐘，靜置12～24小時后將果膠沉淀出來，沉淀出來的果膠可用離心機分離。然后通過超濾膜精制，將色素提取液通過孔徑0.01～10μm之間的超濾膜，截留住果膠大分子，而讓有機分子通過，從而達到除去果膠的目的。
(3)糖和多糖的分離在不低于-18℃的條件下，將濾液迅速冷卻，保持30分鐘，多糖沉淀，用虹吸法將澄清液吸出，放入沉降罐，然后加入適量濃度100％丙酮，沉降6小時，除去糖，澄清液吸出，蒸餾回收丙酮，得去除糖和多糖的色素提取液。
(4)蛋白質的分離由于蛋白質自身帶有電荷和水膜，在水溶液中能夠形成穩(wěn)定的膠體溶液，因此，要使蛋白質沉淀，可采取鹽析法即在提取液中加入1％～5％NaCl溶液，攪拌1小時，將蛋白質沉淀并去除；或用有機溶劑法，即在提取液中加入乙醇或丙酮溶液，由于這此溶劑與水親合力大，能破壞蛋白質上的水膜，而使蛋白質的溶解度降低而沉淀下來并去除。
5、真空濃縮利用雙效薄膜蒸發(fā)器，在45～52℃條件下，將上述去除雜質的色素提取液減壓低溫真空濃縮，得到15波美度的濃縮液。
6、噴霧干燥將濃縮液通過離心噴霧干燥機干燥，進口溫度180～200℃，出口溫度80～90℃，干燥速度5kg/小時，干燥得粉末狀紅色素成品。
權利要求
1.一種從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，包括以下工藝步驟①將經(jīng)消毒、清洗處理的白刺干果或白刺鮮果打漿脫籽得果醬；②將所得果醬用20～90％的乙醇溶液在50～80℃的溫度下萃取50～120分鐘得萃取液；③過濾萃取液；④分離萃取液中的雜質包括a、樹脂的分離用石油醚除去萃取液中的樹脂；b、果膠的分離用超濾膜濾除果膠大分子；c、糖和多糖的分離用丙酮溶液取除萃取液中的糖和多糖；d、蛋白質的分離用鹽析法或有機溶劑法除萃取液中的蛋白質；⑤將取除雜質的萃取液濃縮、干燥得紅色素粉末。
2.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟①中采用硫酸氫鈉溶液浸泡5～20分鐘對白刺干果或白刺鮮果進行表面消毒。
3.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟②所述的萃取工藝重復多次。
4.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟③所述萃取液的過濾工藝為先將萃取液經(jīng)硅上過濾后沉淀，再經(jīng)板框過濾。
5.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟④中所述樹脂的分離工藝為蒸發(fā)掉萃取液中的乙醇，再加入石油醚，攪拌、靜置、沉淀、分層，然后吸取萃取液上層的樹脂和膜類物質。
6.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟④中所述果膠的分離工藝為在萃取液中加入濃度為55％～66％的乙醇溶液，攪拌、靜置、沉淀、分離，并將分離后的母液通過孔徑0.01～10μm之間的超濾膜，除去果膠大分子。
7.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟④中所述糖和多糖的分離工藝為迅速冷卻萃取液，并在-18℃以下靜置、沉淀后取除沉淀物，分離多糖；再在母液中加入丙酮溶液，攪拌、沉降并去除沉淀物中的糖。
8.如權利要求1所述的從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的工藝，其特征在于步驟④中所述蛋白質的分離工藝為在所述萃取液中加入NaCl或乙醇或丙酮溶液，攪拌、沉淀并取除沉淀物中的蛋白質。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從沙生植物白刺中提取食用天然紅色素的提取工藝，本發(fā)明以野生白刺果果實為原料，經(jīng)乙醇浸提后，再經(jīng)除去雜質、濃縮、干燥而得，對蛋白、淀粉和糖類均有較牢固的染著性，用于飲料、糖果、酒、罐頭等食品著色，效果良好；本發(fā)明獲得的紅色素色澤紅艷、色價高，吸光度好，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，營養(yǎng)豐富、沒有副作用，可用于食品、飲品著色，還可用于醫(yī)藥、化妝品和化工行業(yè)。該產(chǎn)品為紅色細顆粒，真空、低溫、避光可貯存數(shù)年，不變質，不降低色價，具有較高的穩(wěn)定性；本發(fā)明工藝流程簡單，操作方便，無污染，原料來源廣而價廉，成本低、提取得率高，是理想的天然使用色素。
文檔編號C09B61/00GK1687238SQ20051004188
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權日2005年3月23日
發(fā)明者索有瑞, 丁晨旭, 李玉林 申請人:中國科學院西北高原生物研究所