專利名稱：玉米黃色素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品添加劑領(lǐng)域，特別是涉及食用色素的制備方法，更詳細(xì)的說，本發(fā)明涉及玉米黃色素的一種制備方法。
食用色素包括天然色素和合成色素。合成色素具有色澤鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定、著色力強(qiáng)等特點(diǎn)，但其多來自于化工原料，發(fā)色物質(zhì)多含有苯環(huán)、萘環(huán)等基團(tuán)，攝入一定量會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，甚至?xí)露?、致癌和致畸形，所以合成色素在使用范圍和用量上有?yán)格的限制，某些品種已開始被禁用。食用天然色素是從動(dòng)物、植物或微生物的組織中提取的有色物質(zhì)，它們色澤自然，色調(diào)更接近天然食品，容易被人們接受，更重要的是無毒副作用，因而倍受消費(fèi)者歡迎。因此，食用天然色素的開發(fā)研制已越來越受到人們的重視，以天然色素取代合成色素是必然趨勢(shì)。
玉米黃色素是從玉米黃漿粉中提取的一種食用天然黃色素，屬于類胡蘿卜素，是玉米黃色素3,3’-二羥基β-胡蘿卜素、隱黃素3-羥基β-胡蘿卜素、葉黃素3,3’-二羥基α-胡蘿卜素的混合物。類胡蘿卜素在體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為維生素A，具有保護(hù)視覺，促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育，提高抗病能力的作用。另外，β-胡蘿卜素在預(yù)防癌癥和心血管疾病方面也有明顯作用。因此玉米黃色素是集營(yíng)養(yǎng)化、提高機(jī)體免疫機(jī)能、食用色素等幾項(xiàng)功能于一身的食品添加劑，在食品工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。
玉米黃色素產(chǎn)品包括液態(tài)和粉狀固態(tài)兩種形態(tài)，液態(tài)產(chǎn)品通常在約10℃以上呈血紅色油狀液體，10℃以下則為黃色半凝固油狀物；固態(tài)產(chǎn)品是液態(tài)色素經(jīng)干燥后得到的黃色粉末。
在本發(fā)明以前，制備玉米黃色素的方法主要是利用單一有機(jī)溶劑的一次提取，如90105333號(hào)專利申請(qǐng)所公開的，是采用丙二醇或乙醇提取玉米黃色素，但由于色素中各組分的極性不同，這種方法僅通過一種溶劑提取，存在提取不徹底、收率過低的缺點(diǎn)，最終色素產(chǎn)品純度低，色價(jià)也較低，據(jù)測(cè)定，采用目前常規(guī)方法制成的玉米黃色素商品固態(tài)時(shí)的吸光度值即色價(jià)E1cm1％(441nm)在6左右，而液態(tài)時(shí)的吸光度值即色價(jià)E1cm1％(441nm)為3-4。
此外，還有利用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和極端物理手段提取的方法，采用這種方法提取，在較高溫度下，由于酚羥基離子化后易與強(qiáng)堿反應(yīng)，造成色素收率下降；而采用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和極端物理手段，還容易破壞色素的成分，另外，使用這種方法，后處理過程比較麻煩，不僅增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)還會(huì)造成環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的在于提供一種玉米黃色素的制備方法，具體的說，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合利用生物技術(shù)方法對(duì)玉米黃漿粉進(jìn)行反復(fù)抽提和精致，進(jìn)而獲得可食用的、高純度、高色價(jià)、并保留玉米固有營(yíng)養(yǎng)的天然黃色素的制備方法。
本發(fā)明的玉米黃色素制備方法，包括使用極性由小到大的兩種溶劑順序提取玉米黃漿粉。也就是說，先采用極性較小的溶劑對(duì)原料進(jìn)行第一次浸提，再采用極性相對(duì)較大的溶劑對(duì)該浸提物做進(jìn)一步萃取。該操作過程要求在不高于60℃的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選30-50℃，最優(yōu)選37-43℃。
上述極性由小到大的兩種溶劑中，極性較小的溶劑選自己烷或乙酸乙酯，極性較大的溶劑選自丙酮或乙醇，但供選用的溶劑不局限于此，還可采用極性與它們相近，可用于食品加工的其它任何溶劑。所用溶劑的濃度，應(yīng)從提取效果出發(fā)，濃度過低，則無法滿足提取的要求，所以，所述乙醇的濃度可以是在食品加工中常用的濃度，優(yōu)選70％以上，更優(yōu)選不低于80％，例如可使用95％的乙醇。
根據(jù)較優(yōu)選的實(shí)施方案，本發(fā)明可以通過以下操作實(shí)現(xiàn)a)用己烷或乙酸乙酯浸提玉米黃漿粉，濃縮浸提物至膏狀。其中，浸提時(shí)間優(yōu)選1-3小時(shí)，濃縮時(shí)的溫度不宜高于60℃，優(yōu)選采用真空濃縮，浸提后的剩余物中含有大量蛋白質(zhì)，可供加工飼料之用。
b)用丙酮或乙醇萃取上述膏狀物，該操作至少進(jìn)行一次，即對(duì)分離上清后的沉淀物加入溶劑反復(fù)萃取，上清液用于提取色素，沉淀物中主要含有不揮發(fā)性油脂，可用于制備食用玉米油。
c)濃縮萃取后的上清液并回收溶劑，然后用水蒸汽蒸餾所得的濃縮物，盡可能地通過蒸餾液的蒸出而除去其中的揮發(fā)性油脂，該揮發(fā)性油脂也可以用于制備食用玉米油。
d)向水蒸汽蒸餾后留下的濃縮液中加入酶制劑，通過酶解精制除掉殘留的油脂、淀粉等雜質(zhì)，最后得到在高于10℃的條件下為血紅色油狀液體的玉米黃色素。其中，酶制劑優(yōu)選使用常規(guī)的脂肪酶和淀粉酶，目的是取除雜質(zhì)，所以其用量和操作條件也按常規(guī)方法進(jìn)行，也可根據(jù)處理物料的實(shí)際情況調(diào)整酶制劑加入量，本發(fā)明不作特別限定。
通過上述方法得到的油狀產(chǎn)物可以直接使用，也可以根據(jù)需要進(jìn)行干燥，包括選用任何可行的干燥方法，但干燥溫度應(yīng)不高于60℃，避免色素成分被破壞，所以最好采用真空干燥。
本發(fā)明玉米黃色素的制備方法中所用的玉米黃漿粉可以直接商購，也可以來自濕法生產(chǎn)黃玉米淀粉的副產(chǎn)品，即將濕法加工黃玉米淀粉中的玉米黃漿副產(chǎn)品過濾、濃縮、壓濾、干燥后得到。對(duì)于由濕法生產(chǎn)玉米淀粉過程得到的這部分玉米黃漿副產(chǎn)品，絕大部分廠家直接作為飼料出售，或者精制成為食用蛋白粉。以其為原料提取黃色素，可以使這部分資源得到進(jìn)一步利用，而提取色素后的黃漿粉中的蛋白質(zhì)不會(huì)被破壞，同樣能夠作為飼料蛋白，不影響蛋白含量，物盡其用，使副產(chǎn)品增值。
本發(fā)明玉米黃色素的制備方法是以玉米黃漿粉為主要原料，結(jié)合利用生物技術(shù)方法對(duì)玉米黃漿粉進(jìn)行深加工，進(jìn)而獲得可食用的高純度的天然黃色素，同時(shí)還保留了玉米的固有營(yíng)養(yǎng)。
本發(fā)明方法得到的固態(tài)產(chǎn)品的色價(jià)E1cm1％(441nm)在7-8之間，而液態(tài)的色價(jià)E1cm1％(441nm)＞5，此外，產(chǎn)品還具有純度高、色澤自然、性質(zhì)穩(wěn)定、著色力強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)產(chǎn)品本身又是多種對(duì)人體有益的類胡蘿卜素的混合物，具有保護(hù)視覺、促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育、預(yù)防癌癥和心血管疾病及提高抗病能力的作用。因此產(chǎn)品可廣泛用于食品、化妝品、制藥、環(huán)保等行業(yè)。


圖1是本發(fā)明玉米黃色素制備方法的工藝流程圖。
下面，結(jié)合附圖、通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施，但不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成限定。實(shí)施例1固態(tài)玉米黃色素的制備將濕法加工黃玉米淀粉中的副產(chǎn)品玉米黃漿過濾、濃縮、壓濾、干燥后得到玉米黃漿粉；40℃下，用己烷浸提玉米黃漿粉2小時(shí)，并濃縮浸提物回收溶劑，60℃以下真空蒸餾成膏狀物；用丙酮萃取膏狀物兩次，合并上清液，濃縮并回收溶劑，然后將濃縮物用水蒸汽蒸餾至無揮發(fā)油蒸出；向濃縮液中加入物料重量0.1％的脂肪酶和0.1％的淀粉酶，攪拌后靜置分層，除去其中的油脂、淀粉等雜質(zhì)，然后在60℃以下將得到的血紅色油狀色素真空干燥，得到黃色粉末產(chǎn)物，測(cè)定其色價(jià)E1cm1％(441nm)在7-8之間。實(shí)施例2液態(tài)玉米黃色素的制備將濕法加工黃玉米淀粉中的副產(chǎn)品玉米黃漿過濾、濃縮、壓濾、干燥后得到玉米黃漿粉；50℃下，用乙酸乙酯浸提玉米黃漿粉1.5小時(shí)，并濃縮浸提物回收溶劑，60℃以下真空蒸餾成膏狀物；用95％的乙醇萃取膏狀物兩次，合并上清液，濃縮并回收溶劑，然后將濃縮物用水蒸汽蒸餾至無揮發(fā)油蒸出；向濃縮液中加入物料重量0.1％的脂肪酶和0.1％的淀粉酶，攪拌后靜置分層，除去其中的油脂、淀粉等雜質(zhì)，得到血紅色油狀產(chǎn)物，測(cè)定其色價(jià)E1cm1％(441nm)在5-6之間。
權(quán)利要求
1.一種玉米黃色素的制備方法，包括使用極性由小到大的兩種溶劑順序提取玉米黃漿粉。
2.如權(quán)利要求1所述的玉米黃色素的制備方法，其中所述的極性由小到大的兩種溶劑中，極性較小的溶劑選自己烷或乙酸乙酯，極性較大的溶劑選自丙酮或乙醇。
3.如權(quán)利要求2所述的玉米黃色素的制備方法，包括如下步驟a)用己烷或乙酸乙酯浸提玉米黃漿粉，濃縮浸提物成膏狀；b)用丙酮或乙醇萃取該膏狀物；c)取上清液，濃縮后水蒸汽蒸餾至無揮發(fā)油蒸出，得到濃縮液；d)向濃縮液中加入酶制劑，酶解除去雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求3所述的玉米黃色素的制備方法，將玉米黃漿粉用己烷或乙酸乙酯在30-50℃下浸提1-3小時(shí)。
5.如權(quán)利要求3所述的玉米黃色素的制備方法，其中所述的酶制劑包括脂肪酶和淀粉酶。
6.如權(quán)利要求3所述的玉米黃色素的制備方法，其還包括將酶解后的產(chǎn)物在60℃以下干燥成粉末。
7.如權(quán)利要求6所述的玉米黃色素的制備方法，其中所述干燥為60℃以下真空干燥。
8.如權(quán)利要求1所述的玉米黃色素的制備方法，其中所述的玉米黃漿粉來自生產(chǎn)黃玉米淀粉的副產(chǎn)品。
全文摘要
一種玉米黃色素的制備方法,包括使用極性由小到大的兩種溶劑順序提取玉米黃漿粉,結(jié)合利用生物技術(shù)方法對(duì)玉米黃漿粉進(jìn)行深加工,進(jìn)而獲得可食用的高純度的天然黃色素,同時(shí)還保留了玉米的固有營(yíng)養(yǎng),固態(tài)產(chǎn)品的色價(jià)E
文檔編號(hào)C09B61/00GK1306045SQ00134539
公開日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月11日
發(fā)明者陳勇 申請(qǐng)人:陳勇