本發(fā)明涉及油墨生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是一種含有黑豆皮色素的可食用油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
可食用油墨系特種油墨，不僅具有印刷油墨的一般共性，還因?yàn)槠渚哂锌晒┤耸秤玫男阅芏饾u廣泛應(yīng)用于食品、保健 品和藥品的表面裝潢，或者此類(lèi)產(chǎn)品的包裝印刷，主要應(yīng)用于膠囊、片劑、糖果、水果、禽蛋 等表面及其包裝打印相關(guān)文字、圖案等標(biāo)記，比如在餅干、巧克力、糖果、水果、禽蛋等食品 表面印刷流行的卡通圖案以及能引起人們食欲的圖像、圖形、文字，可以起到個(gè)性化產(chǎn)品、促進(jìn)銷(xiāo)售的作用 ；在膠囊、藥丸等藥品表面印刷適合安慰病人的內(nèi)容，不僅可以起到撫慰消費(fèi)者的作用，還能更好地區(qū)分假藥、劣藥，保證用藥安全?？墒秤糜湍苯影褕D案、商標(biāo)直 接印在食品及其包裝上，這就要求油墨必須具有一般油墨的特點(diǎn)，如圖文清晰、顏色飽滿，均勻、耐磨性能優(yōu)良等 ；更為重要的是，由于油墨最終要被食用，那么油墨的安全性還要具有絕對(duì)的保證，雖然可食用油墨及其制備方法在一些發(fā)達(dá)國(guó)家已初見(jiàn)端倪，許多科研機(jī)構(gòu)和有實(shí)力的公司都競(jìng)相推出其可食用油墨的配方和應(yīng)用設(shè)備，并在很多食品生產(chǎn)公司得到成功的應(yīng)用，但是，由于現(xiàn)有配方中多含有合成化學(xué)成分，非天然原料，很難達(dá)到國(guó)家食品藥品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在特定的 PH 值下不能夠得到所希望的顏色，而且現(xiàn)有色素具有特有的氣 味，耐光性差，耐熱性不好，影響食品的風(fēng)味及食品包裝容器，其制備技術(shù)尚不成熟，還存在著色力差、附著性差、透明度高、鮮明度低，油墨液體的流變性能低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不能滿足使用需求的問(wèn)題，限制了食品、藥品印刷的發(fā)展。
而在倡導(dǎo)回歸自然，保護(hù)環(huán)境的今天，天然顏料以其自然的色相、柔和的色調(diào)，對(duì)皮膚柔和無(wú)刺激，及其本身具有的功能保健優(yōu)勢(shì)，成為油墨行業(yè)的新寵兒。
黑大豆是傳統(tǒng)的藥食兼用的農(nóng)產(chǎn)品資源，在全國(guó)大部分省、地區(qū)具有栽培。而黑豆皮紅色素是以黑豆皮為原料提制的天然色素，它還對(duì)人類(lèi)的腫瘤、衰老、心血管病等疾病的預(yù)防和治療有重要的意義。提取黑豆皮中的有效成分，可顯著增加黑大豆的附加值。 現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于黑豆皮色素得率較低。目前，有關(guān)黑豆皮色素用于可食性油墨的制備方法未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種含有黑豆皮色素的可食用油墨及其制備方法。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種含有黑豆皮色素的可食用油墨，其特征在于以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：黑豆皮色素2-8份，可食用連接料30-65份，可食用助劑2-5份、納晶纖維素1-4份、純凈水20-40份。
進(jìn)一步地，所述可食用連接料為大豆油。
進(jìn)一步地，所述大豆油聚合度為 3-6、分子量為 1000 -1200。
進(jìn)一步地，所述可食用助劑包括：乳化劑1-3份、增稠劑1-2份。
進(jìn)一步地，所述乳化劑為卵磷脂，所述增稠劑為姜汁、洋蔥汁、蒜汁中的一種或多種的混合物。
進(jìn)一步地，所述黑豆皮色素的制備方法為：
1）將黑豆皮冷凍干燥成粉末狀，得到黑豆皮粉備用；
2）將黑豆皮粉與第一提取劑以1:3~7的重量比混合，在30~60℃下攪拌至少1h，獲得初提液，其中第一提取劑為：水10~50重量份，果膠酶1~3重量份，肌醇六磷酸0.1~3重量份，葡萄糖2~8重量份，檸檬酸0.1~6重量份；
3）將所述初提液與第二提取劑以1:4~10的重量比混合，在超聲波功率 50~100w、微波功率 100~150w、40℃~60℃條件下，提取3-8min后在 3000rpm~5000rpm下離心5~15min，收集上清液，獲得提取液，其中第二提取劑為：乙醇 45~75 重量份，酒石酸 0.1~5 重量份和咖啡酸 0.1~4 重量份；
4）將提取液在30~60℃、真空度-0.07~-0.09MPa下減壓蒸餾回收乙醇，至無(wú)乙醇蒸出，得濃縮液；
5）將濃縮液用超濾膜過(guò)濾，得精濾液；
6）向所述精濾液中加入植酸鈉，并在65~85℃下加熱20~40分鐘。
進(jìn)一步地，所述納晶纖維素的制備方法為：
1）將慈竹去葉、洗凈、干燥，采用植物粉碎機(jī)粉碎，經(jīng) 60目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到粒徑小于等于0.25mm的慈竹粉末；
2） 將步驟 1） 中得到的慈竹粉末在機(jī)械攪拌作用下，于88～92℃堿性溶液中反應(yīng)130～160min，重復(fù)2次，然后用蒸餾水洗凈殘堿，獲得慈竹纖維 ；
3） 采用含氯溶液在機(jī)械攪拌作用下，70～90℃漂白處理步驟 2）中得到的慈竹纖維100～120min，重復(fù)4次，然后用蒸餾水洗凈殘氯，獲得高純度慈竹纖維；
4）將步驟 3）中得到的高純度慈竹纖維在機(jī)械攪拌作用下，置于pH3～8、45～60℃纖維素酶溶液中反應(yīng)120～180min，然后通過(guò)200 目的濾網(wǎng)將固液相進(jìn)行分離，隨后將固相轉(zhuǎn)移至酸水解反應(yīng)釜中；
5）將硫酸加入上述反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)體系中，控制反應(yīng)體系中酸的濃度范圍 5wt%～40wt%，在酸水解反應(yīng)體系中，反應(yīng)溫度為30℃～100℃，反應(yīng)時(shí)間2h～10h；
6）酸水解反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行靜置處理，除去上清液，如此重復(fù)操作至反應(yīng)體系 pH值達(dá)到 2～4，然后將反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至透析袋中繼續(xù)透析除酸，直至其pH 值達(dá)到6～7；
7）透析后的懸浮液于冰水浴中用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 540w的輸出功率下處理15min，-45℃冷凍干燥48h，得到納晶纖維素。
本發(fā)明還提供一種含有黑豆皮色素的可食用油墨的制備方法，包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取黑豆皮色素，可食用連接料，可食用助劑、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.1％-2％的溶液； 3）用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 630-810w 的輸出功率下處理 10-30min； 4）按照上述原料配比補(bǔ)加純凈水，在40-60℃恒溫，在200-400r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入黑豆皮色素；
5）提高轉(zhuǎn)速到 400-600r/min 攪拌20-40min；然后將可食用連接料與可食用助劑混合、加熱、溶解后加入，在 600-1000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌20-40min即可。
本發(fā)明具有如下有益效果：
（1）本發(fā)明中第一提取劑和第二提取液劑中各個(gè)組分之間是互溶的，每種組分自身都是食品或食品添加劑，對(duì)人體無(wú)毒副作用；先后采用特定的第一提取劑和第二提取劑可以有效提高色素的提取率；采用超聲-微波協(xié)同提取黑豆皮色素，由于超聲波的強(qiáng)烈振動(dòng)、空化效應(yīng)、攪拌作用以及微波的瞬時(shí)穿透式加熱作用，穿過(guò)細(xì)胞壁、接觸到細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)，吸收能量后細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)高壓現(xiàn)象，細(xì)胞漲破，降低色素與基體的結(jié)合力，加速色素從基體進(jìn)入溶劑，超聲-微波協(xié)同提取具有溫度低、能耗低、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，提取率高；本發(fā)明利用天然黑豆皮色素作為油墨的顏料，不僅有效提高了葡萄廢棄物的利用率，并且天然黑豆皮色素賦予了油墨顯著的耐光性能，本發(fā)明制備的油墨及利用該油墨印刷的產(chǎn)品色澤穩(wěn)定，不易褪色。
（2）傳統(tǒng)酶水解制備出來(lái)的納晶纖維素尺寸較長(zhǎng)，產(chǎn)品容易呈網(wǎng)狀纏結(jié)在一起不易分散，而且成本較高，制備周期也比較長(zhǎng)，而本發(fā)明在酶水解處理纖維素過(guò)程中，充分利用酶水解效率高、條件溫和等優(yōu)勢(shì)，為下一步酸水解打下基礎(chǔ)。本發(fā)明將酶處理和酸水解結(jié)合在一起進(jìn)行制備納晶纖維素，反應(yīng)更均勻，更迅速，有效破壞了纖維素的無(wú)定形區(qū)，提高了產(chǎn)品的結(jié)晶度，獲得的產(chǎn)品勻度更高，穩(wěn)性更好。將該納晶纖維素的加入油墨中使得油墨的飽和度增加，色澤更加鮮艷。
（3）本發(fā)明所公開(kāi)的油墨，其配方中所有組分均為食品及食品添加劑，不僅具有可食性，而且還含有一定量的營(yíng)養(yǎng)成分，所以將該油墨以圖案的形式噴繪和印刷在人類(lèi)及寵物的食品、藥品表面上，既增加產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分，又提高了食用者的食欲，從而增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
（4）本發(fā)明提供了可食性油墨的配方組分和組分的適當(dāng)配比，以及制備該可食性油墨所采用的制備方法，有此得到了易著色、附著性好、使用性能好的水性油墨。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，實(shí)施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，不是對(duì)本發(fā)明的限定。
黑豆皮色素的制備方法為：
1）：將黑豆皮冷凍干燥成粉末狀，得到黑豆皮粉備用；
2）：將黑豆皮粉與第一提取劑以1:3~7的重量比混合，在 30~60℃下攪拌至少1h，獲得初提液，其中第一提取劑為：水10~50 重量份，果膠酶 1~3 重量份，肌醇六磷酸0.1~3 重量份，葡萄糖 2~8 重量份，檸檬酸 0.1~6 重量份；
3）：將所述初提液與第二提取劑以1:4~10的重量比混合，在超聲波功率 50~100w、微波功率 100~150w、40℃~60℃條件下，提取3-8min后在 3000rpm~5000rpm下離心 5~15min，收集上清液，獲得提取液，其中第二提取劑為：乙醇 45~75 重量份，酒石酸 0.1~5 重量份和咖啡酸 0.1~4 重量份；
4）：將提取液在30~60℃、真空度-0.07~-0.09MPa下減壓蒸餾回收乙醇，至無(wú)乙醇蒸出，得濃縮液；
5）：將濃縮液用超濾膜過(guò)濾，得精濾液；
6）：向所述精濾液中加入植酸鈉，并在65~85℃下加熱20~40分鐘。
納晶纖維素的制備方法為：
1）將慈竹去葉、洗凈、干燥，采用植物粉碎機(jī)粉碎，經(jīng) 60目篩網(wǎng)過(guò)濾，得到粒徑小于等于0.25mm的慈竹粉末；
2） 將步驟 1） 中得到的慈竹粉末在機(jī)械攪拌作用下，于 88～92℃堿性溶液中反應(yīng)130～160min，重復(fù)2次，然后用蒸餾水洗凈殘堿，獲得慈竹纖維 ；
3） 采用含氯溶液在機(jī)械攪拌作用下，70～90℃漂白處理步驟 2）中得到的慈竹纖維100～120min，重復(fù)4次，然后用蒸餾水洗凈殘氯，獲得高純度慈竹纖維；
4）將步驟 3）中得到的高純度慈竹纖維在機(jī)械攪拌作用下，置于 pH3～8、45～60℃纖維素酶溶液中反應(yīng)120～180min，然后通過(guò) 200 目的濾網(wǎng)將固液相進(jìn)行分離，隨后將固相轉(zhuǎn)移至酸水解反應(yīng)釜中；
5）將硫酸加入上述反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)體系中，控制反應(yīng)體系中酸的濃度范圍 5wt%～ 40wt%，在酸水解反應(yīng)體系中，反應(yīng)溫度為 30℃～100℃，反應(yīng)時(shí)間 2h～10h；
6）酸水解反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行靜置處理，除去上清液，如此重復(fù)操作至反應(yīng)體系 pH值達(dá)到 2～4，然后將反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至透析袋中繼續(xù)透析除酸，直至其pH 值達(dá)到6～7；
7）透析后的懸浮液于冰水浴中用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 540w的輸出功率下處理15min，-45℃冷凍干燥48h，得到納晶纖維素。
實(shí)施例1
一種含有黑豆皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：黑豆皮色素2份，大豆油65份，卵磷脂1份、阿拉伯膠2份、納晶纖維素1份、純凈水40份。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取黑豆皮色素，大豆油，卵磷脂、阿拉伯膠、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.1％的溶液 ； 3）用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 630w 的輸出功率下處理 10min； 4）按照上述原料配比補(bǔ)加純凈水，在40℃恒溫，在200r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入黑豆皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 400r/min 攪拌20min；然后將大豆油、卵磷脂與阿拉伯膠混合、加熱、溶解后加入，在 600r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌20min即可。
實(shí)施例2
一種含有黑豆皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：黑豆皮色素8份，大豆油30份，卵磷脂3份、阿拉伯膠1份、納晶纖維素4份、純凈水20份。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取黑豆皮色素，大豆油，卵磷脂、阿拉伯膠、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2％的溶液 ； 3）用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 810w 的輸出功率下處理 30min； 4）按照上述原料配比補(bǔ)加純凈水，在60℃恒溫，在400r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入黑豆皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 600r/min 攪拌40min，然后將大豆油、卵磷脂與阿拉伯膠混合、加熱、溶解后加入，在1000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌40min即可。
實(shí)施例3
一種含有黑豆皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：黑豆皮色素5份，大豆油45份，卵磷脂2份、阿拉伯膠2份、納晶纖維素2份、純凈水30份。制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取黑豆皮色素，大豆油，卵磷脂、阿拉伯膠、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1％的溶液 ； 3）用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 700w 的輸出功率下處理 20min； 4）按照上述原料配比補(bǔ)加純凈水，在50℃恒溫，在300r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入黑豆皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 500r/min 攪拌30min，然后將大豆油、卵磷脂與阿拉伯膠混合、加熱、溶解后加入，在 8000r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min即可。
實(shí)施例4
一種含有黑豆皮色素的可食用油墨，其以質(zhì)量份計(jì)含有以下成分：黑豆皮色素6份，大豆油65份，卵磷脂2份、阿拉伯膠1份、納晶纖維素3份、純凈水25份。
制備方法包括如下步驟：
1）按照上述配比稱取黑豆皮色素，大豆油，卵磷脂、阿拉伯膠、納晶纖維素和純凈水；
2）將納晶纖維素與純凈水混合，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1％的溶液 ； 3）用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)在 630w 的輸出功率下處理 30min； 4）按照上述原料配比補(bǔ)加純凈水，在50℃恒溫，在300r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min后加入黑豆皮色素； 5）提高轉(zhuǎn)速到 600r/min 攪拌20min，然后將大豆油、卵磷脂與阿拉伯膠混合、加熱、溶解后加入，在 600r/min 的轉(zhuǎn)速下攪拌40min即可。
對(duì)比例1：
采用“日落黃”代替 “黑豆皮色素”，其余組分以及制備步驟均與實(shí)施例1中相同。
對(duì)比例2： 采用 “莧菜紅”代替 “黑豆皮色素” ，其余組分以及制備步驟均與
實(shí)施例2中相同。
對(duì)比例3：
不添加納晶纖維素，其余組分以及制備步驟均與實(shí)施例3中相同。
性能檢測(cè)：
根據(jù) GB/T 19468-2004，對(duì)油墨印刷質(zhì)量指標(biāo) L*、a*和 b *進(jìn)行測(cè)試；
根據(jù)GB/T 15962-1995，使用反射密度計(jì) X-Rite418對(duì)色強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試；
根據(jù) GB/T 14624.2-93，對(duì)著色力進(jìn)行檢測(cè)；
根據(jù)GB/T 6753.1-2007，對(duì)細(xì)度進(jìn)行檢測(cè)；
按 GB/T 14624.3-93，對(duì)流動(dòng)性進(jìn)行檢測(cè) ；
根據(jù) GB/T 14624.5-93，對(duì)粘度進(jìn)行檢測(cè)；
分別將油墨用 F1 型印刷適性儀 （荷蘭IGT 公司）做柔性打樣于128g/m2銅版紙，在熒光燈 （3000ux） 下照射3h，通過(guò)肉眼比較色素的殘存率（%），進(jìn)行耐光性檢測(cè)。
檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1：
檢測(cè)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的油墨不僅具有安全可食性，而且著色力好，細(xì)度、流動(dòng)性、粘度、色澤均可達(dá)到油墨使用的標(biāo)準(zhǔn)，因此，該油墨是一種可廣泛噴繪和印刷于食品表面及包裝袋上的油墨。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。