本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅曲黃色素的制備方法。

背景技術(shù)：
紅曲色素是紅曲霉生長代謝中分泌的代謝產(chǎn)物，具有穩(wěn)定性好、著色性好、安全性好等優(yōu)點，在食品領(lǐng)域得到廣泛的應用。醇溶性紅曲紅色素的主要成分為紅斑素和紅曲紅素，其分子結(jié)構(gòu)為：醇溶性紅曲紅色素的著色為紅色，由于難溶于水，在一定程度上限制了其應用。黃色素是食用色素的主要品種之一，水溶性的紅曲黃色素可以由醇溶性紅曲紅色素經(jīng)磺化等反應得到。蘇金為等發(fā)表的題為“水溶性紅曲黃色素的制備”的論文中公開了水溶性紅曲黃色素的制備方法：由紅曲紅色素加乙醇溶解后，加連二亞硫酸鈉和氫氧化鈉在水浴條件下反應，經(jīng)中和，過濾，濃縮，結(jié)晶得到水溶性紅曲黃色素，最大吸收波長為476nm。中國專利申請201010227483.0公開了一種水溶性紅曲黃色素的制備方法，包括磺化、加水沉淀、洗滌、堿解、中和、干燥等步驟?，F(xiàn)有技術(shù)雖能實現(xiàn)水溶性紅曲黃色素的制備，但存在需要反應條件苛刻，副產(chǎn)物多，需要使用濃硫酸或發(fā)煙硫酸，不利于安全操作，且隨著反應的進行和水的生成，反應速度減慢，無除鹽步驟，得到的終產(chǎn)品中灰分較高，難以符合國家衛(wèi)生標準等缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明人通過大量試驗對紅曲黃色素的制備步驟進行摸索，預料不到的發(fā)現(xiàn)：通過加入少量的氨基磺酸作為助劑，可以實現(xiàn)稀硫酸(濃度為45～60％)對醇溶性紅曲紅色素的快速磺化，反應條件溫和，副產(chǎn)物少，操作安全性好。基于上述發(fā)現(xiàn)，從而完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的將通過下面的詳細描述來進一步體現(xiàn)和說明。本發(fā)明提供一種紅曲黃色素的制備方法，包括如下步驟：S1磺化：以醇溶性紅曲紅色素為原料，以稀硫酸作為磺化劑，氨基磺酸作為助劑，發(fā)生磺化反應1～3h，磺化溫度為30～70℃，醇溶性紅曲紅色素、稀硫酸和氨基磺酸的摩爾比為1∶(2～4)∶(0.2～0.5)；S2收集沉淀：收集S1得到的沉淀，用稀堿或水洗滌，收集洗滌后的沉淀；S3堿解：向S2得到的沉淀中加入堿解劑進行堿解0.5～3h，堿解溫度為20～50℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；S4除鹽：將S3得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.0～6.0，使用電驅(qū)動膜法除鹽，得到紅曲黃低鹽液；S5干燥：將S4得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、干燥，得到紅曲黃色素。本發(fā)明通過添加少量的氨基磺酸，稀硫酸和氨基磺酸的摩爾比為(2～4)∶(0.2～0.5)時實現(xiàn)了以稀硫酸作為磺化劑的磺化反應，且反應條件溫和，也不會產(chǎn)生劇烈的放熱，副產(chǎn)物少。對磺化反應完全后的反應體系進行分析，發(fā)現(xiàn)氨基磺酸的量并未減少，因此，氨基磺酸僅作為助劑，起到了類似催化劑的作用?；腔磻耆螅繕嘶腔a(chǎn)物由于不溶于水，以沉淀的形式存在，便于目標磺化產(chǎn)物的快速分離，實現(xiàn)了磺化反應和沉淀的一步完成?，F(xiàn)有技術(shù)中通常使用濃硫酸或發(fā)煙硫酸作為磺化劑，操作安全性較差，隨著反應的進行和水的生成，硫酸的濃度被稀釋，導致反應速度減慢，副產(chǎn)物增多。電驅(qū)動膜法可采用浙江千秋環(huán)保水處理有限公司的電驅(qū)動膜樣機進行，除鹽3～8h后即可有效降低紅曲黃轉(zhuǎn)化液的電導率，電導率降低至4ms/cm以下，進而保證了終產(chǎn)品的灰分符合國家衛(wèi)生標準的要求。優(yōu)選地，所述稀硫酸的濃度為45～60％。當稀硫酸的濃度低于45％時，即使添加氨基磺酸，磺化反應的速度也較慢，導致磺化反應周期較長，副產(chǎn)物較多。本發(fā)明中，稀硫酸的濃度是指體積百分比濃度。更優(yōu)選地，所述稀硫酸的濃度為50～60％。優(yōu)選地，醇溶性紅曲紅色素、稀硫酸和氨基磺酸的摩爾比為1∶3∶0.3。硫酸的存在會影響氨基磺酸在水中的溶解度，因此，較佳的稀硫酸和氨基磺酸的摩爾比為(2～4)∶(0.2～0.5)，更優(yōu)選3∶0.3。優(yōu)選地，所述磺化溫度為35～50℃。優(yōu)選地，所述堿解劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸鉀中的至少一種。優(yōu)選地，所述稀堿選自氫氧化鈉的稀溶液、氫氧化鉀的稀溶液、碳酸鈉的稀溶液或碳酸鉀的稀溶液。優(yōu)選地，所述堿解溫度為20～40℃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過加入少量的氨基磺酸作為助劑，可以實現(xiàn)稀硫酸對醇溶性紅曲紅色素的快速磺化，反應條件溫和，副產(chǎn)物少，操作安全性好，實現(xiàn)了磺化反應和沉淀的一步完成。本發(fā)明通過電動驅(qū)膜法除鹽，降低了紅曲黃轉(zhuǎn)化液的電導率，進而保證了終產(chǎn)品的灰分符合要求。本發(fā)明制得的紅曲黃色素的最大吸收波長為476nm，色價高，穩(wěn)定性好，質(zhì)量收率高。具體實施方式下面通過具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。實施例一紅曲黃色素的制備紅曲黃色素的制備包括如下步驟：磺化：稱取100g醇溶性紅曲紅色素作為原料，加入60mL50％的稀硫酸作為磺化劑，按硫酸和氨基磺酸的摩爾比為3∶0.3的比例加入氨基磺酸作為助劑，磺化溫度為35℃，發(fā)生磺化反應1.5h，醇溶性紅曲紅色素反應完全，磺化反應結(jié)束；收集沉淀：過濾，收集磺化反應得到的沉淀，用水洗滌，過濾，收集洗滌后的沉淀；堿解：向洗滌后的沉淀中加入28g氫氧化鈉進行堿解1h，堿解溫度為25℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；除鹽：將得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.5，使用電驅(qū)動膜法除鹽4h，得到紅曲黃低鹽液，電導率為3.6ms/cm；干燥：將得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、噴霧干燥，得到紅曲黃色素。以醇溶性紅曲紅色素計，紅曲黃色素的質(zhì)量收率為92.4％。本實施例制得的紅曲黃色素經(jīng)檢測，最大吸收波長為476nm，色價(E1％1cm，476nm)為39500u/g，灰分的質(zhì)量百分含量為4.5％，符合相關(guān)要求。此外，將本實施例制得的紅曲黃色素分別進行耐熱性和耐光性測試，經(jīng)100℃加熱5h的殘留率為90.1％，經(jīng)40W紫外燈照射5h的殘留率為56.5％。實施例二紅曲黃色素的制備紅曲黃色素的制備包括如下步驟：磺化：稱取100g醇溶性紅曲紅色素作為原料，加入60mL55％的稀硫酸作為磺化劑，按硫酸和氨基磺酸的摩爾比為3∶0.2的比例加入氨基磺酸作為助劑，磺化溫度為35℃，發(fā)生磺化反應2h，醇溶性紅曲紅色素反應完全，磺化反應結(jié)束；收集沉淀：過濾，收集磺化反應得到的沉淀，用水洗滌，過濾，收集洗滌后的沉淀；堿解：向洗滌后的沉淀中加入28g氫氧化鈉進行堿解1h，堿解溫度為25℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；除鹽：將得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.5，使用電驅(qū)動膜法除鹽4h，得到紅曲黃低鹽液，電導率為3.8ms/cm；干燥：將得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、噴霧干燥，得到紅曲黃色素。以醇溶性紅曲紅色素計，紅曲黃色素的質(zhì)量收率為91.5％。對比例一紅曲黃色素的制備紅曲黃色素的制備包括如下步驟：磺化：稱取100g醇溶性紅曲紅色素作為原料，加入60mL50％的稀硫酸作為磺化劑，磺化溫度為35℃，磺化反應的時間長達9h，磺化反應結(jié)束。；收集沉淀：過濾，收集磺化反應得到的沉淀，用水洗滌，過濾，收集洗滌后的沉淀；堿解：向洗滌后的沉淀中加入28g氫氧化鈉進行堿解1h，堿解溫度為25℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；除鹽：將得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.5，使用電驅(qū)動膜法除鹽4h，得到紅曲黃低鹽液，電導率為5.3ms/cm；干燥：將得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、噴霧干燥，得到紅曲黃色素。與實施例一的區(qū)別在于：未添加氨基磺酸作為助劑，磺化反應時間延長至9h。以醇溶性紅曲紅色素計，紅曲黃色素的質(zhì)量收率為51.8％。對比例二紅曲黃色素的制備紅曲黃色素的制備包括如下步驟：磺化：稱取100g醇溶性紅曲紅色素作為原料，加入60mL50％的稀硫酸作為磺化劑，按硫酸和硫酸鈉的摩爾比為3∶0.3的比例加入硫酸鈉作為助劑，磺化溫度為35℃，發(fā)生磺化反應4.5h，磺化反應結(jié)束；收集沉淀：過濾，收集磺化反應得到的沉淀，用水洗滌，過濾，收集洗滌后的沉淀；堿解：向洗滌后的沉淀中加入28g氫氧化鈉進行堿解1h，堿解溫度為25℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；除鹽：將得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.5，使用電驅(qū)動膜法除鹽4h，得到紅曲黃低鹽液，電導率為4.7ms/cm；干燥：將得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、噴霧干燥，得到紅曲黃色素。與實施例一的區(qū)別在于：添加硫酸鈉作為助劑，磺化反應時間延長至4.5h。以醇溶性紅曲紅色素計，紅曲黃色素的質(zhì)量收率為63.2％。對比例三紅曲黃色素的制備紅曲黃色素的制備包括如下步驟：磺化：稱取100g醇溶性紅曲紅色素作為原料，加入50mL98％的濃硫酸作為磺化劑，磺化溫度為35℃，發(fā)生磺化反應3.5h，醇溶性紅曲紅色素反應完全，磺化反應結(jié)束；收集沉淀：過濾，收集磺化反應得到的沉淀，用水洗滌，過濾，收集洗滌后的沉淀；堿解：向洗滌后的沉淀中加入28g氫氧化鈉進行堿解1h，堿解溫度為25℃，得到紅曲黃轉(zhuǎn)化液；除鹽：將得到的紅曲黃轉(zhuǎn)化液調(diào)pH至5.5，使用電驅(qū)動膜法除鹽4h，得到紅曲黃低鹽液，電導率為4.2ms/cm；干燥：將得到的紅曲黃低鹽液進行濃縮、噴霧干燥，得到紅曲黃色素。與實施例一的區(qū)別在于：使用98％的濃硫酸作為磺化劑，未添加氨基磺酸作為助劑，磺化反應時間延長至3.5h。以醇溶性紅曲紅色素計，紅曲黃色素的質(zhì)量收率為83.4％。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。