梔子系列色素在抑菌中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品添加劑領(lǐng)域，具體涉及梔子系列色素在抑菌中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在食品加工行業(yè)，人工合成色素的使用非常普遍。人工合成色素是指用人工 化學(xué)合成方法所制得的有機(jī)色素，主要是以從煤焦油中分離出來的苯胺染料為原料制成， 但是隨著毒理學(xué)和生物學(xué)研宄的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)人工合成色素都不能向人體提 供營養(yǎng)物質(zhì)，有的甚至對(duì)人體有較為嚴(yán)重的毒性和致畸、致癌性。許多食用合成色素除了本 身或其代謝物有毒外，在生產(chǎn)過程中還有可能混入砷和鉛等重金屬，由于重金屬元素性質(zhì) 穩(wěn)定，不易被人體分解或排泄，容易在體內(nèi)沉淀下來，長期積累會(huì)導(dǎo)致皮下肉瘤、肝臟和惡 性淋巴癌等疾病的發(fā)生。
[0003]天然食用色素具有安全可靠、無毒副作用、色調(diào)自然、接近天然物質(zhì)顏色等優(yōu)點(diǎn)， 近年來隨著人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)生活需求及科學(xué)水平的不斷提高，利用無毒無害的天然物 質(zhì)提取食用、化妝品和醫(yī)用色素，已經(jīng)成為一種新的發(fā)展趨勢(shì)。但目前，在天然色素的使用 過程中，多以著色為主要目的，這使得一些天然色素的應(yīng)用范圍被限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于擴(kuò)展梔子系列色素的應(yīng)用范圍，提供梔子系列色素在抑菌中的 應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明通過抑菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)梔子系列色素可抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌的生 長，表明梔子系列色素具有抑菌的作用。基于此，梔子系列色素可用于抑菌中。所述的梔子 系列色素包括梔子黃色素、梔子紅色素和梔子藍(lán)色素三種色素，這三種色素均可抑制枯草 芽抱桿菌（Bacillus subtilis)、變形桿菌（Proteusbacillus vulgaris)生長。
[0007]梔子黃色素、梔子紅色素和梔子藍(lán)色素作為具備黃、紅、藍(lán)三種基色的天然梔子系 列色素，是可調(diào)配任意顏色的食品添加劑并兼具抑菌防腐作用，可用于果汁飲料、預(yù)調(diào)酒、 乳制品、糕點(diǎn)、零食等多種食品的著色并延長食品保質(zhì)期。
[0008]因此，梔子系列色素可以用于制備抑菌劑或防腐劑。
[0009]-種抑菌劑或防腐劑，包含梔子黃色素、梔子紅色素和梔子藍(lán)色素中的一種或多 種，還可以包含其它食品上允許的添加劑。
[0010] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0011] (1)梔子系列色素為天然色素。梔子黃色素以及轉(zhuǎn)化梔子紅色素和梔子藍(lán)色素的 梔子苷均提取自植物組織，三種色素均為天然色素，具有安全無毒的特點(diǎn)，可廣泛添加于多 種食品當(dāng)中，有效規(guī)避添加合成色素可能帶來的毒害問題，提高食品加工和制造行業(yè)的安 全系數(shù)。
[0012] (2)梔子系列色素具有良好的抑菌功能。梔子系列色素能更好的模仿天然物的顏 色，著色的色調(diào)柔和諧調(diào)。抑菌實(shí)驗(yàn)證明，梔子黃、梔子紅和梔子藍(lán)三種色素可不同程度的 抑制有害微生物的生長，兼具了防腐劑的作用。
[0013] (3)梔子系列色素含有生理活性成分。梔子系列色素本身是一種營養(yǎng)素，具有一定 的藥理作用。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0015] 實(shí)施例1梔子系列色素的制備
[0016] (1)梔子黃色素的制備
[0017] 將梔子果粉碎過40目篩，所得梔子粉末用去離子水按料液質(zhì)量比1:10在45°C下 浸提lh得梔子黃色素粗提液。
[0018] 梔子黃色素的精制：用AB-8型大孔吸附樹脂吸附梔子黃色素，將30g濕樹脂添加 到含有100mL梔子黃色素粗提液的三角瓶中，放入搖床中吸附10h以上，然后將三角瓶中的 樹脂和溶液一起過濾，收集樹脂之后裝柱。分別用4BV(分離柱的底面積2. 0096平方厘米 乘以樹脂在分離柱中的高度14. 5厘米就是1BV)水、5BV 20%乙醇、6. 5BV 60%乙醇沖洗并 收集各沖洗液，4BV水和5BV 20%乙醇沖洗液中主要含梔子苷，60%乙醇沖洗液中含有梔 子黃色素。將60%乙醇沖洗液60°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮除去乙醇后得到高純度的梔子黃色素水 溶液，噴霧干燥即得梔子黃色素粉末。
[0019] (2)梔子紅色素的制備
[0020] 梔子苷的預(yù)處理：在精制梔子黃色素過程中，收集4BV水和5BV 20%乙醇沖洗液 并合并，將合并液70°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮10倍得到高濃度的梔子苷水溶液。往濃縮后的梔子苷 水溶液中添加占梔子苷水溶液質(zhì)量10%的氫氧化鈉，50°c磁力攪拌4h，然后添加占梔子苷 水溶液質(zhì)量25 %的檸檬酸，攪拌至檸檬酸完全溶解，4°C冰箱冷藏備用。
[0021] 毛霉在固體培養(yǎng)基（配方為：16g麩皮，24mL營養(yǎng)液。營養(yǎng)液：(NH 4)2S041%， KH2P040.4%，MgS0 4*7H20 0.2%，余量為水。）中培養(yǎng)5d，將發(fā)酵固體基質(zhì)用去離子水按料 液質(zhì)量比1:10在45°C水浴中提取2h，提取液8000rpm離心10min，收集上清得到0 -葡萄 糖苷酶粗酶液。
[0022] 按照50mL|3 -葡萄糖苷酶粗酶液添加20mL預(yù)處理的梔子苷、5g谷氨酸鈉的比例往 0 _葡萄糖苷酶粗酶液中加預(yù)處理的梔子苷和谷氨酸鈉，50°C真空保溫24h，沸水浴滅酶活 2h，制得梔子紅色素粗溶液。
[0023] 用D-1300大孔樹脂分離純化梔子紅色素，具體過程為：將30g濕樹脂添加到含有 100mL梔子紅色素粗溶液的三角瓶中，放入搖床中吸附10h以上，然后將三角瓶中的樹脂和 溶液一起過濾，收集樹脂然后裝柱。分別用1BV去離子水、2BV 15%乙醇沖洗去除雜質(zhì)，再 用2BV55%乙醇沖洗，收集2BV 55%乙醇沖洗液。將2BV 55%乙醇沖洗液60°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃 縮除去乙醇后得到高純度的梔子紅色素水溶液，噴霧干燥即得梔子紅色素粉末。
[0024] (3)梔子藍(lán)色素的制備
[0025] 在精制梔子黃色素過程中，收集4BV水和5BV 20 %乙醇沖洗液并合并，將合并液 70 °C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮7倍得到高濃度的梔子苷水溶液，備用。
[0026] 0_葡萄糖苷酶粗酶液的制備同（2)。
[0027] 按照50mL |3 -葡萄糖苷酶粗酶液添加15mL梔子苷水溶液、5g谷氨酸鈉的比例往 0 _葡萄糖苷酶粗酶液中加梔子苷水溶液和谷氨酸鈉，50°C保溫24h，沸水浴滅酶活30min， 制得梔子藍(lán)色素粗溶液。
[0028] 用X-5樹脂分離純化梔子藍(lán)色素，具體過程為：將30g濕樹脂添加到含有100mL梔 子藍(lán)色素粗溶液的三角瓶中，放入搖床中吸附l〇h以上，然后將三角瓶中的樹脂和溶液一 起過濾，收集樹脂，然后裝柱。分別用2BV去離子水、1BV 10%乙醇沖洗去除雜質(zhì)，再用2BV 60%乙醇沖洗，收集2BV 60%乙醇沖洗液。將2BV 60%乙醇沖洗液60°C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮除去 乙醇后得到高純度的梔子藍(lán)色素水溶液，噴霧干燥即得梔子藍(lán)色素粉末。
[0029] 實(shí)施例2梔子系列色素的抑菌實(shí)驗(yàn)
[0030] 在無菌工作臺(tái)下操作，將配制好的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基冷卻至60°C左右傾注于 滅菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，用無菌移液槍吸取濃度為10 6cfu/mL的枯草芽孢桿菌或變形桿菌的菌液 200 y L，用無菌玻璃三角涂棒將其均勻地涂布于平板表面，待用。每個(gè)平板放6個(gè)無菌牛津 杯（牛津杯的內(nèi)徑為6_，外徑為7mm)，中間1個(gè)無菌牛津杯為空白對(duì)照，其余5個(gè)牛津杯 為樣品組?？瞻讓?duì)照加入100 y L無菌水，樣品組中加入過濾除菌的濃度為20 y g/mL的梔 子紅色素、梔子黃色素或梔子藍(lán)色素的水溶液100 y L，所有平板在4°C冰箱中放置10h后取 出，再置于37°C恒溫培養(yǎng)24h，觀察抑菌情況，用直尺測量5個(gè)抑菌圈的直徑，計(jì)算平均值。 結(jié)果見表1。
[0031] 表1抑菌圈直徑的測量結(jié)果
[0032]
[0033]
[0034] 實(shí)施例3梔子系列色素的最低抑菌濃度（MIC)實(shí)驗(yàn)
[0035] 在無菌工作臺(tái)下操作，將配制好的滅菌的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基冷卻至60°C左右傾 注于滅菌的培養(yǎng)皿內(nèi)，用無菌移液槍吸取濃度為10 6cfu/mL的枯草芽孢桿菌或變形桿菌的 菌液200 y L，用無菌玻璃三角涂棒將其均勻地涂布于平板表面，待用。
[0036] 每個(gè)平板放6個(gè)無菌牛津杯（牛津杯的內(nèi)徑為6mm，外徑為7mm)，中間1個(gè)無菌牛 津杯為空白對(duì)照，其余5個(gè)牛津杯為樣品組，空白對(duì)照加入100 y L無菌水，樣品組中5個(gè)牛 津杯編號(hào)1、2、3、4、5,依次加入lOOyL過濾除菌的濃度為20yg/mL、15yg/mL、10yg/mL、 5 y g/mL、1 y g/mL的梔子紅色素、梔子黃色素或梔子藍(lán)色素的水溶液，所有平板在4°C冰箱 放置l〇h后拿出，在37°C恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24h后觀察結(jié)果，根據(jù)有無抑菌圈來判斷梔子系列 色素的最低抑菌濃度（MIC)。
[0037] 表2梔子系列色素的最低抑菌濃度
[0038]
[0039] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 梔子系列色素在抑菌中的應(yīng)用，其特征在于：所述的子系列色素包括梔子黃色素、 梔子紅色素和梔子藍(lán)色素。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：梔子系列色素在抑制革蘭氏陽性菌、革蘭 氏陰性菌生長中的應(yīng)用。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：梔子黃色素在抑制枯草芽孢桿菌、變形桿 菌生長中的應(yīng)用。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：梔子紅色素在抑制枯草芽孢桿菌、變形桿 菌生長中的應(yīng)用。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：梔子藍(lán)色素在抑制枯草芽孢桿菌、變形桿 菌生長中的應(yīng)用。6. 梔子黃色素、梔子紅色素和/或梔子藍(lán)色素在延長食品保質(zhì)期中的應(yīng)用。7. 梔子黃色素、梔子紅色素和/或梔子藍(lán)色素在制備抑菌劑中的應(yīng)用。8. 梔子黃色素、梔子紅色素和/或梔子藍(lán)色素在制備防腐劑中的應(yīng)用。9. 一種抑菌劑或防腐劑，其特征在于：包含梔子黃色素、梔子紅色素和梔子藍(lán)色素中 的一種或多種。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的抑菌劑或防腐劑，其特征在于：還包含食品上允許的添加 劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了梔子系列色素在抑菌中的應(yīng)用，屬于食品添加劑領(lǐng)域。本發(fā)明通過抑菌實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)梔子黃色素、梔子紅色素和梔子藍(lán)色素均可抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌的生長，如枯草芽孢桿菌、變形桿菌?；谠撘志δ埽鳛榫邆浼t、黃、綠三種基色的天然梔子系列色素，是可調(diào)配任意顏色的食品添加劑并兼具抑菌防腐作用，可用于著色并延長食品保質(zhì)期，可用于制備抑菌劑或防腐劑，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】A23L3/3463
【公開號(hào)】CN104957726
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510397093
【發(fā)明人】方尚玲, 陳茂彬, 曹敬華, 嚴(yán)錦, 孟鑫, 周敬波
【申請(qǐng)人】湖北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月8日