專利名稱：一種高效制備紅棗天然色素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效制備紅棗天然色素的方法。
背景技術(shù)：
^(.Ziziphus jujuba Mill.)是我國著名滋補保健佳品和傳統(tǒng)常用中藥,是新中國公布的首批藥食同源食品，具有鎮(zhèn)靜、安神、補血、健腦、增強免疫力、抗癌等功效，在本草綱目和歷代本草中均被列為上品。棗還是原產(chǎn)我國的特色優(yōu)勢果樹和第一大干果，現(xiàn)有栽培面積150多萬公頃，年產(chǎn)量400多萬噸、占世界99%以上，是2000多萬農(nóng)民的主要經(jīng)濟來源。色素廣泛應(yīng)用于食品、藥品、化妝品等需要增加產(chǎn)品外觀品質(zhì)的行業(yè)中。隨著社會 的發(fā)展，國家對食品上應(yīng)用合成色素的要求日益嚴格。因此，開發(fā)能夠替代化學(xué)色素的天然色素具有很重要的經(jīng)濟價值和社會意義。棗果成熟后色澤紅潤，棗紅色被認為是典型的中國紅，是我國特有的傳統(tǒng)顏色。因此，棗紅色素的提取利用及其意義不僅在于豐富天然色素的種類，還在于將棗紅色這一中國獨特的天然色素發(fā)揚光大，同時也為棗農(nóng)的增收致富開辟新的途徑。前期研究表明，棗紅色素對外界環(huán)境穩(wěn)定性高，是一種理想的天然色素，未來在食品、化妝品、藥品等行業(yè)的應(yīng)用前景廣闊。目前已知的關(guān)于棗色素提取的專利有5項，申請?zhí)柗謩e為CN85106031、CN200710061652. 6、CN200910143496. 7、CN201010135262. 0 及 CN201010297108. 3。從已有
相關(guān)文獻和專利資料分析，現(xiàn)有的棗色素提取制備工藝中仍存在一些明顯缺陷。如有的以整個棗果為提取原料，所得色素含量低、雜質(zhì)多且量大；堿性溶液是棗紅色素提取中的優(yōu)良提取溶劑，但是有的報道存在溶液堿性過強易對色素成分造成損害及所得色素產(chǎn)品中的堿性物質(zhì)難以去除等問題；有的去除雜質(zhì)及堿性物質(zhì)的工序過于繁復(fù)；有的去除雜質(zhì)及堿性物質(zhì)的工序設(shè)計不合理而對色素成分造成破壞，導(dǎo)致產(chǎn)品顏色暗沉且得率低等?？偨Y(jié)已有研究發(fā)現(xiàn)，基本都是設(shè)法從棗色素粗提液中析出色素組成成分，但這種思路和方法存在色素產(chǎn)量低、性狀差、對色素傷害大及工序復(fù)雜等問題。本專利致力于去除色素粗提液中的雜質(zhì)及堿性物質(zhì)以直接得到純凈的棗色素，旨在研究出一種能夠快速、高效除去色素中雜質(zhì)與堿性物質(zhì)，從而得到色澤純正、水溶性好、純度高的紅棗天然色素且簡便易行、對色素成分傷害小的方法。本專利針對以上方法存在的缺陷，從原料、提取條件及去除雜質(zhì)和堿性物質(zhì)等方面進行了系統(tǒng)研究和比較分析，探索建立了一種高效制備高純度紅棗天然色素的方法。I.選擇富含色素的紅棗果皮為原材料從而保證產(chǎn)品的色素含量高；2.本研究發(fā)現(xiàn)，在一定濃度范圍內(nèi)NaHCO3溶液濃度越低提取效果反而越好，因此本專利選擇低濃度的NaHCO3溶液為提取溶劑，從而降低了堿性物質(zhì)對色素成分的傷害，且低濃度的堿性溶液減小了后續(xù)除鹽的工作量；3.重點從除鹽效果及材料耐性方面，對生物性半透膜魚鰾及非生物性半透膜羊皮紙、透析袋、玻璃紙、亞鐵氰化銅半透膜去除棗天然色素制備過程中殘留鹽分的效果進行了比較研究，結(jié)果表明，魚鰾除鹽速度較慢且材料難以獲得；羊皮紙易變形、破損，操作難度大；亞鐵氰化銅半透膜上的亞鐵氰化銅沉淀會在滲透作用過程中滲出；適宜截留分子量的透析袋除鹽效果和玻璃紙相當(dāng)?shù)珒r格昂貴；玻璃紙是一種以棉漿、木漿等天然纖維為原料、用膠黏法制成的薄膜，透明、無毒無味、價格便宜且可重復(fù)使用，除鹽速度快且除鹽徹底，適宜用做棗色素提取過程中的除鹽半透膜。本專利集成了選擇富含色素的棗皮為原材料、采用低濃度的堿性提取溶液及高效去除雜質(zhì)及堿性物質(zhì)的方法等多項技術(shù)，是一種能夠高效制備出紅棗中天然色素的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高效制備紅棗天然色素的方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是將全紅期鮮棗清洗后，剝下果皮并將果皮研磨成粉狀，先用酸性水溶液浸提除去棗皮中的多糖、果膠等碳水化合物，過濾后收集濾渣將其用蒸餾水清洗以除去殘留酸性溶液，除去殘留酸性溶液后的濾渣用堿性水溶液提取紅色素，經(jīng)離心后收集上清液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)使上清液濃縮，再加入有機溶劑對所得濃縮液進行進一步純化，以除去色素溶液中的脂溶性雜質(zhì)，以玻璃紙為半透膜采用滲透法除去色素溶液中的鹽分，然后過濾去除溶液中的細小雜質(zhì)，最后再用冷凍干燥法進行干燥，得到粉末狀色素產(chǎn)品。本發(fā)明的具體內(nèi)容，即高效制備紅棗天然色素的具體方法如下
(1)預(yù)處理將全紅期鮮棗清洗剝皮，用pH值為I.(T2. 0的鹽酸水溶液在料液比為I :100、提取溫度4(T45°C的條件下浸提棗皮2 3h，以除去棗皮中的多糖、果膠等碳水化合物，過濾后將濾渣用蒸餾水清洗2 3次以除去殘留酸性溶液，得果皮濾渣；
(2)提取用質(zhì)量分數(shù)為0.5%的NaHCO3水溶液，在料液比I :200，提取溫度4(T60°C條件下浸提果皮濾渣3 5h，得色素粗提液；
(3)濃縮對色素粗提液進行離心，收集上清液，進行減壓蒸發(fā)濃縮，得到色素濃縮液；
(4)除雜于色素濃縮液中，按體積比1:1加入石油醚進行萃取，除去其中的脂溶性雜質(zhì)，收集水相提取液，得色素溶液I ;
(5)除鹽以玻璃紙為半透膜采用滲透法除去色素溶液I中的鹽分，輕微震蕩，重復(fù)進行3、次,每次0. 5"lh,直至色素溶液pH值達8,得色素溶液2 ；
(6)過濾用微孔濾膜對色素溶液2進行精細過濾，去除細小雜質(zhì)，得色素溶液3；
(7)干燥將色素溶液3進行冷凍干燥，即得粉末狀紅棗天然色素產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是
(I)操作流程簡單易行，成本低廉，效果顯著。克服了現(xiàn)有紅棗色素制備方法存在的中工序繁復(fù)、成本過高和產(chǎn)品性能差的問題。(2)所得產(chǎn)品顏色正，純度高，水溶性好，無毒無異味，可替代人工合成紅色素廣泛用于食品、藥品、化妝品等行業(yè)領(lǐng)域。(3)產(chǎn)品穩(wěn)定性好。經(jīng)試驗驗證，該產(chǎn)品對光、溫度、酸堿度、食品添加劑、低濃度金屬離子等外界環(huán)境具有較高的適應(yīng)力，能滿足多項加工工藝要求。具體實施方法 以下是本專利的一個實例。
取全紅期新鮮金絲小棗，清洗后剝?nèi)」?g，將果皮研磨成粉末，在果皮粉末中加A 500ml pH值為I. 5的鹽酸水溶液后置于40°C水浴鍋中浸提2h ;過濾,用水清洗濾洛以除去其中酸液；然后將濾渣置于IOOOml 0. 5%的NaHCO3水溶液中，在50°C條件下浸提3. 5h ；將提取液在IOOOOrpm下離心IOmin,旋蒸上清液至50ml ,加入50ml石油醚,振蕩,用分液漏斗收集水相提取液；將提取液轉(zhuǎn)入以玻璃紙為半透膜的滲透裝置中，每隔0. 5h換一次水，重復(fù)5次；之后用微孔濾膜過濾提取液，除去溶液中的細小雜質(zhì)；最后用冷凍干燥法獲得粉末狀紅棗天然色素產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種高效制備紅棗天然色素的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)預(yù)處理將全紅期鮮棗清洗后，剝?nèi)」?，研磨成粉狀，用PH值為I.(Γ2. O的鹽酸水溶液在料液比I :100、提取溫度4(T45°C的條件下浸提2 3h，以除去果皮中的多糖、果膠等碳水化合物，過濾后將濾渣用蒸餾水清洗2 3次以除去殘留酸性溶液，得果皮濾渣； (2)色素提取用質(zhì)量分數(shù)為O.5%的NaHCO3水溶液，在料液比I :200、提取溫度4(T60°C條件下浸提果皮濾渣3 5h，得色素粗提液； (3)濃縮對色素提取液進行離心，收集上清液，通過減壓蒸發(fā)濃縮，得到色素濃縮液； (4)除雜于色素濃縮液中，按體積比1:1加入石油醚進行萃取，除去其中的脂溶性雜質(zhì)，收集水相提取液，得色素溶液I ; (5)除鹽以玻璃紙為半透膜采用滲透法除去色素溶液I中的鹽分，輕微震蕩，重復(fù)進行3、次,每次O. 5"lh,直至色素溶液pH值達8,得色素溶液2 ； (6)除雜干燥用微孔濾膜對色素溶液2進行精細過濾，去除細小雜質(zhì)，得色素溶液3，將色素溶液3進行冷凍干燥，得到粉末狀紅棗天然色素產(chǎn)品。
全文摘要
一種高效制備紅棗天然色素的方法，主要制備步驟如下將全紅期新鮮棗果清洗后剝?nèi)」?，果皮研磨成粉末，先用鹽酸水溶液浸提除去棗皮中的多糖、果膠等碳水化合物，然后利用NaHCO3水溶液提取濾渣中的紅色素，色素提取液離心后收集上清液，經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮后加入石油醚除去其中脂溶性雜質(zhì)，之后以玻璃紙為半透膜采用滲透法除去色素提取液中的鹽分，進而過濾掉溶液中的細小雜質(zhì)，最后將濃縮液用冷凍干燥機進行干燥，得到粉末狀紅棗天然色素產(chǎn)品。本發(fā)明制備工藝簡單、提取率高、成本低，所得產(chǎn)品純度高、穩(wěn)定性好、無毒無味、外觀品質(zhì)優(yōu)良，具有很好的開發(fā)利用潛力。
文檔編號C09B61/00GK102660137SQ201210113259
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者劉孟軍, 李倩, 趙智慧 申請人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)