專利名稱：一種酶法提取橡子殼中棕色素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種酶法提取橡子殼中棕色素的方法。
背景技術(shù)：
食用色素是食品工業(yè)中常用的食品添加劑，也是食品工業(yè)中重要配料之一，它包括合成食用色素和天然食用色素兩大部分?；瘜W(xué)合成食用色素雖然色澤鮮艷、穩(wěn)定性好，但是多數(shù)合成食用色素具有一定的毒性，進入人體后可能產(chǎn)生一些不良反應(yīng)，有些還有致癌作用，因此，化學(xué)合成色素作為食品添加劑的用量越來越少，甚至被禁止使用，因而其有被天然色素取代的趨勢。天然色素以其具有獨特的安全性、營養(yǎng)性和功能特性受到人們的高度重視，從而利用天然物質(zhì)提取食用色素，已經(jīng)成為當(dāng)今世界色素行業(yè)發(fā)展的新趨。近年來，有關(guān)天然色素的研究日益增多，國際上都在積極致力于植物天然色素的研究與開發(fā)。天然色素作為食品著色劑，因其具有無毒副作用，對人體具有一定的保健食療作用等優(yōu)點，而備受人們的青睞。但成熟和真正投入使用的天然食用色素品種卻比較有限。在眾多天然色素中，棕色素在食品色澤中占有很重要的地位。棕色在顏色上屬黑白系列，雖不鮮艷，卻在食品著色中應(yīng)用廣泛，而且其在食品中使用量很大，但品種較少，常見的有焦糖、可可色素等，而橡子殼色素中含有的棕色素是一種穩(wěn)定性好，沒有毒副作用的天然色素，可作為食品添加劑。橡子(Acorn)是殼斗科(Fagaceae)櫟屬(Quercus L.)櫟樹(Quercus Mongolica Fisch)的果實，全世界有8屬900余種，我國占有6屬301種，品種最多，分布極廣，是橡子資源主要產(chǎn)地.也是世界的分布中心。橡子含有豐富的淀粉、單寧，還含有蛋白、脂肪、纖維素、維生素等成分，營養(yǎng)豐富，因此，廣泛地應(yīng)用在飼料、紡織、發(fā)酵、石油、食品等領(lǐng)域，然而在廣泛應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生大量的橡子殼，沒有被充分利用，不僅給環(huán)境造成極大的污染，同時也造成巨大的經(jīng)濟損失，為此，充分利用橡子殼資源生產(chǎn)性能優(yōu)良、安全性高、具有保健功能的天然食用色素，能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。橡子殼棕色素(Acorn shell brown pigment)為多羥基黃酮類化合物，其主要化學(xué)成分是兒茶酚、花黃素、花色素連有糖基的化合物，安全性好，易溶于水及稀乙醇，耐光耐熱無異味，著色性能好，PH的適應(yīng)范圍廣，是一種優(yōu)良的天然食用棕色色素，在食品工業(yè)中應(yīng)用極廣，已列入國家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2007)。同時，橡子殼棕色素還具有清除自由基、延緩衰老、改善營養(yǎng)性貧血、增強免疫力、改善性功能、抗應(yīng)激反應(yīng)功能、鎮(zhèn)靜和改善睡眠等保健功能，可以廣泛的應(yīng)用在食品、化妝品、藥品等各個領(lǐng)域。目前對橡子殼棕色素的提取都采用的是傳統(tǒng)的提取方法。傳統(tǒng)的提取方法是利用濃度梯度使存在于植物纖維組織內(nèi)的色素逐步擴散到提取溶劑中，受植物細胞壁纖維組織的屏障作用，往往耗時長、溶劑消耗大，提取溫度高，收率低，且酸、堿、有機溶劑等的使用還會增加眾多環(huán)境污染物，對人體產(chǎn)生危害。這樣不僅周期長、產(chǎn)率低、純度不高、而且成本高，使其工業(yè)化大生產(chǎn)受到限制。本發(fā)明選用恰當(dāng)?shù)拿?，通過酶水解提取較溫和地將橡子殼細胞壁發(fā)生不同程度的變化，如軟化、膨脹和崩潰等，從而改變細胞壁的通透性，加速色素的釋放與溶出，從而提高了色素提取率。橡子殼棕色素作為一種新的具有多種重要生物活性的天然色素，在理論和臨床上都有科學(xué)應(yīng)用價值，并對我國醫(yī)藥生物技術(shù)的發(fā)展具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酶法提取橡子殼天然棕色素的方法，也就是以橡子殼為原料，提取其中的天然棕色素。該方法可以充分、合理地利用橡子殼，提高了橡子的綜合利用價值。提取工藝簡單，成本低廉，成品色價較高。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種酶法提取橡子殼中棕色素的方法，包括如下步驟以橡子殼為原料，經(jīng)清洗、干燥后粉碎成橡子殼粉；加入提取劑和纖維素酶進行酶解提??；離心分離，所得殘渣再用提取劑提取1-2次；合并提取液并經(jīng)真空濃縮、干燥后粉碎成粉末，即得橡子殼棕色素。優(yōu)選的，所述橡子殼粉末是由橡子殼粉碎后過60目篩所得。優(yōu)選的，所述提取劑為水，所述水與橡子殼粉末的質(zhì)量比為1 30 40。優(yōu)選的，所述提取劑為乙醇水溶液，所述乙醇水溶液與橡子殼粉末的質(zhì)量比為 1 40 50，所述的乙醇水溶液體積百分濃度為30 40%。優(yōu)選的，所述加入的纖維素酶的酶活力為15000U/g，在以水作為提取劑時纖維素酶的添加量質(zhì)量比為1.5%，而以乙醇水作為提取劑時纖維素酶的添加量質(zhì)量比則為1%。優(yōu)選的，所述酶解提取時間2 池，酶解提取溫度40 50°C，pH值為5。優(yōu)選的，橡子殼粉末經(jīng)纖維素酶解提取后，使用臥螺式離心機以1600 ISOOrpm 的轉(zhuǎn)速進行固液分離，得到棕色色素提取液和殘渣。優(yōu)選的，合并的橡子殼棕色素提取液在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.成品色價高。本發(fā)明得到的橡子殼天然棕色素產(chǎn)品色價在12以上，且在水中溶解度好，沒有不溶物存在。2.工藝簡單、成本低。本發(fā)明通過纖維素酶水解作用，采用水或食用乙醇的水溶液進行提取，條件溫和，工藝簡章，成本低廉。3.產(chǎn)品質(zhì)量好、穩(wěn)定性好。提取過程中選用水或食用乙醇，所制得的天然棕色素安全無毒，對人體沒有傷害，且耐光耐熱，能廣泛地應(yīng)用于飲料、冷食、糕點，特別適宜在焙烤食品中著色。4.條件溫和，色素提取率高。為了能夠使橡子殼棕色素與纖維素分開，選用纖維素酶。通過纖維素酶水解反應(yīng)，較溫和地將橡子殼細胞壁發(fā)生不同程度的變化，如軟化、膨脹和崩潰等，從而改變細胞壁的通透性，加速色素的釋放與溶出，有效提高了色素提取率。5.可推廣到大范圍的工業(yè)化生產(chǎn)中去。橡子殼色素具有一定的保健作用，應(yīng)用于食品更能顯示出獨特的優(yōu)越性。橡子殼是廢棄物來源極為廣泛，且易貯藏，用其提取天然棕色素，是所有橡子產(chǎn)區(qū)脫貧致富的好項目。
具體實施例方式下面將結(jié)合具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例1 將粉碎至60目的橡子殼粉末與30倍的水混合均勻，按原料干重的1.5%加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600 1800rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)水提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮， 然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例2 將粉碎至60目的橡子殼粉末與35倍的水混合均勻，按原料干重的1.5%加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600 1800rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)水提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮， 然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例3:將粉碎至60目的橡子殼粉末與40倍的水混合均勻，按原料干重的1.5%加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600 1800rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)水提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮， 然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例4 將粉碎至60目的橡子殼粉末與30倍的水混合均勻，按原料干重的1.5%加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取池，然后在1600 1800rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)水提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例5 將粉碎至60目的橡子殼粉末與35倍的水混合均勻，按原料干重的1.5%加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取池，然后在1600 1800rpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)水提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例6 將粉碎至60目的橡子殼粉末與40倍的30 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。
實施例7 將粉碎至60目的橡子殼粉末與45倍的30 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例8:將粉碎至60目的橡子殼粉末與50倍的30 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例9 將粉碎至60目的橡子殼粉末與40倍的35 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例10 將粉碎至60目的橡子殼粉末與40倍的40 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例11 將粉碎至60目的橡子殼粉末與40倍的35%乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取池，然后在1600 ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35 %乙醇水溶液提取1_2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。實施例12 將粉碎至60目的橡子殼粉末與45倍的35 %乙醇水溶液混合均勻，按原料干重的加入纖維素酶，攪拌均勻，于溫度40°C，pH5條件下進行酶解提取2.證，然后在1600
ISOOrpm轉(zhuǎn)速下離心分離，所得殘渣再用同上倍數(shù)的35%乙醇水溶液提取1-2次，合并提取液后在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末，即得橡子殼棕色素。以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于包括如下步驟 以橡子殼為原料，經(jīng)清洗、干燥后粉碎成橡子殼粉；加入提取劑和纖維素酶進行酶解提??；離心分離，所得殘渣再用提取劑提取1-2次；合并提取液并經(jīng)真空濃縮、干燥后粉碎成粉末，即得橡子殼棕色素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于 所述橡子殼粉末是由橡子殼粉碎后過60目篩所得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于所述提取劑為水，所述水與橡子殼粉末的質(zhì)量比為1 30 40，纖維素酶的添加量質(zhì)量比為原料干重的1.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于所述提取劑為乙醇水溶液，所述乙醇水溶液與橡子殼粉末的質(zhì)量比為1 40 50，所述的乙醇水溶液體積百分濃度為30 40%，纖維素酶的添加量質(zhì)量比為原料干重的1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于 所述酶解提取時間2 池，酶解提取溫度40 50°C，pH值為5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于橡子殼粉末經(jīng)纖維素酶解提取后，使用臥螺式離心機以1600 ISOOrpm的轉(zhuǎn)速進行固液分離，得到棕色色素提取液和殘渣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酶法提取橡子殼中棕色素的方法，其特征在于合并的橡子殼棕色素提取液在60°C下進行真空濃縮，然后在60 75°C下真空干燥，使其水分含量為8 10%，最后粉碎成60 80目細度的橡子殼棕色素粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種酶法提取橡子殼中棕色素的方法，包括如下步驟橡子殼→清洗→烘干→粉碎→加提取劑和酶→酶法提取→離心分離→重復(fù)提取、分離→合并提取液→真空濃縮→真空干燥→棕色素。本發(fā)明解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)方法提取橡子殼棕色素提取率低、活性不高、生產(chǎn)工藝繁瑣的問題，它通過纖維素酶作用，較溫和地將植物細胞壁發(fā)生不同程度的變化，如軟化、膨脹和崩潰等，從而改變細胞壁的通透性，加速色素的釋放，從而提高提取率。本發(fā)明所用原料較豐富，提取工藝簡單，提取率高，制備的橡子殼棕色素是天然提取物，安全元素，穩(wěn)定性好，并具有保健作用，可廣泛用于食品、化妝品、紡織及醫(yī)藥工業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號C09B61/00GK102558901SQ20101058810
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者吳周和, 張霖, 朱軼婷, 楊荊樹, 錢衛(wèi)國, 黃仁福 申請人:武漢華珍藥業(yè)有限公司