本發(fā)明屬于食品添加劑工業(yè)領域，具體涉及一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法。
背景技術：
紅曲色素以糧食為原料，是紅曲菌培養(yǎng)過程的代謝產(chǎn)物，基本原料充足，可以滿足長年大規(guī)模生產(chǎn)的需要。一般情況下，以大米為原料，生產(chǎn)紅曲米的回收率可達50%-60%，紅曲米的色素含量可達5%-15%，而其它天然色素在原料中的含量則大多在3%以下。由于原料含量較高，因而有利于減少輔助原料消耗和設備占用率，降低生產(chǎn)成本。目前已經(jīng)在浙江、廣東、寧夏、江蘇、上海等省、市形成了年產(chǎn)近百噸紅曲色素的生產(chǎn)能力，主要生產(chǎn)粉末狀和液體紅曲紅色素。
經(jīng)過提取，制成紅曲色素商品，僅僅是近二三十年的事。隨著科學研究的不斷深入，紅曲色素的應用范圍正在逐年擴大。一般情況下，紅曲色素可用于各種肉制品、水產(chǎn)品、奶制品、植物蛋白、果品的著色劑和質(zhì)量改良劑?，F(xiàn)有紅曲色素產(chǎn)品主要為多種色素的混合物且純度不高，不同色調(diào)的色素組分比例不同，造成色價和色調(diào)都不穩(wěn)定，若能將紅曲色素進一步提純?yōu)閱我簧{(diào)的高色價色素產(chǎn)品，不但能提高色素食品應用穩(wěn)定性，也有利于新型藥物研發(fā)和制藥產(chǎn)業(yè)鏈的延伸。
本發(fā)明提供一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法，對于拓展其應用領域、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)品附加值具有重大意義。通過經(jīng)柱層析純化后，目標色素吸附于柱上，而大部分雜質(zhì)如鹽類及部分極性較大雜質(zhì)色素未吸附，直接流走，有利于提高色素純度及色澤亮度；洗脫液經(jīng)納濾濃縮，能耗低，酒精損耗小，濃縮速度快，大大提高了生產(chǎn)效率，且回收的酒精可直接用于柱層析，反復使用，通過柱層析與納濾濃縮聯(lián)用縮短分離濃縮時間，提高生產(chǎn)效率。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術難以實現(xiàn)高色價紅曲色素的工業(yè)化，提供一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法。該制備方法操作簡單，無污染，易于洗脫，極大地提高產(chǎn)品純度；且樹脂能夠重復使用，大大地降低了生產(chǎn)成本；經(jīng)本發(fā)明方法制得的高色價紅曲色素，其色價為30000-50000u/g。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法，以紅曲米為原料，經(jīng)提取、濃縮、反應制得液體紅曲紅和紅曲黃色素，再經(jīng)柱層析、納濾濃縮、噴霧干燥制得高色價粉狀紅曲紅和紅曲黃。
所述的液體紅曲紅和紅曲黃色素固含量為15-35wt%，色價為4000-7000u/g。。
所述的水溶性高色價紅曲色素的制備方法，具體步驟如下：
（1）液體紅曲紅和紅曲黃色素：以色價為3000u以上紅曲米為原料，經(jīng)提取、濃縮、反應制得液體紅曲紅和紅曲黃色素，所述的液體紅曲紅和紅曲黃色素固含量為15-35wt%，色價為4000-7000u/g；
（2）柱層析：采用純凈水將液體紅曲色素稀釋10-25倍，作為上柱液，加入以大孔樹脂為填充載體的層析柱中；吸附飽和后，用純凈水洗脫、去除樹脂間隙的上柱液，然后用30-70wt%的酒精洗脫，對流出液進行檢測，當流出液色價達到20u/ml時，收集流出液；
（3）納濾濃縮：將步驟（2）收集的流出液過納濾濃縮設備，濃縮5-10倍，濃縮后溶液色價8000-15000u/g；
（4）噴霧干燥：將步驟（3）中溶液，控制進風溫度170-200℃，出風溫度80-100℃，直接干燥成粉末。
步驟（1）中所述的液體紅曲紅和紅曲黃色素固含量為15-35%，色價為4000-7000u/g。
步驟（2）中所述的上柱液其色價為200-800u/g。
步驟（2）中所述的大孔樹脂其型號為ab-8、me-1、hz202、hz801、hz806、hz808、hz816、hz818、hz830中的一種。
如上所述的制備方法制得的水溶性高色價紅曲色素，色價為30000-50000u/g，紅曲紅光譜掃描最大吸收波長為483-495nm之間；紅曲黃光譜掃描最大吸收波長為464-470nm。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：
（1）本發(fā)明提供的方法操作簡單，無污染，上樣量大，易于洗脫，極大地提高產(chǎn)品純度；樹脂又能夠重復使用，大大地降低了生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)的色素灰分低，色澤鮮艷透亮，適用于高色價紅曲色素的工業(yè)化生產(chǎn)；
（2）本發(fā)明采用物理分離，條件溫和，可實現(xiàn)連續(xù)化和自動化操作；而且本發(fā)明不是單一地組合層析技術和膜分離技術，而是通過實驗探究，有效地聯(lián)合膜分離和柱層析技術得出最佳工藝和參數(shù)，能高效地物理分離和濃縮紅曲色素，極大提高產(chǎn)品純度；
（3）本發(fā)明通過柱層析與納濾濃縮聯(lián)用的方法可制備色價為30000-50000u/g紅曲色素，紅曲紅光譜掃描最大吸收波長為483-495nm之間；紅曲黃光譜掃描最大吸收波長為464-470nm。無需使用任何有毒溶劑，可操作性強、安全可靠，適于高端紅曲色素工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面的實例是為了進一步闡明本發(fā)明的工藝過程特征而非限制本發(fā)明。
下述實施例中按國標gb1886.181-2016和gb1886.66-2015方法檢測紅曲色素的色價及灰分等質(zhì)量指標。
實施例1
一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法：
（1）液體紅曲紅色素：以色價為4000u紅曲米100kg為原料，經(jīng)提取、濃縮、反應制得液體紅曲紅色素60.5kg，所述的液體紅曲紅色素固含量為25wt%，色價為5000u/g；
（2）柱層析：液體紅曲紅用純凈水稀釋15倍，配成色價為345u/g上柱液，層析柱ab-8型大孔樹脂為填充載體，將上柱液加入層析柱中，直至吸附飽和；先用純凈水洗脫，置換并除去樹脂間隙的上柱液，直至流出液顏色較淺；再用45wt%酒精溶液洗脫，流出液顏色會逐漸加深，洗至流出液顏色又變淺接近無色，中間頻繁取樣檢測流出液色價，當流出液色價達到20u/ml時，收集流出液，色素回收率為98.8%；
（3）納濾濃縮：將步驟（2）收集的流出液過納濾膜為800道爾頓的納濾濃縮設備，濃縮8倍，得30kg濃縮液，溶液色價10500u/g；
（4）噴霧干燥：將步驟（3）中溶液，控制進風溫度180℃，出風溫度80℃，直接干燥成粉末，得7.8kg紅曲紅粉末，色價為45000u/g，灰分為2.86%。
實施例2
一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法：
（1）液體紅曲黃色素：以色價為5000u紅曲米150kg為原料，經(jīng)提取、濃縮、反應制得液體紅曲紅色素81.6kg，所述的液體紅曲黃色素固含量為23.31wt%，色價為7460u/g；
（2）柱層析：液體紅曲黃用純凈水稀釋20倍，配成色價為373u/g上柱液，層析柱me-1型大孔樹脂為填充載體，將上柱液加入層析柱中，直至吸附飽和；先用純凈水洗脫，置換并除去樹脂間隙的上柱液，直至流出液顏色較淺；再用35wt%酒精溶液洗脫，流出液顏色會逐漸加深，洗至流出液顏色又變淺接近無色，中間頻繁取樣檢測流出液色價，當流出液色價達到20u/ml時，收集流出液，色素回收率為99.5%；
（3）納濾濃縮：將步驟（2）收集的流出液過納濾膜為1000道爾頓的納濾濃縮設備，濃縮10倍，得52.86kg濃縮液，溶液色價11500u/g；
（4）噴霧干燥：將步驟（3）中溶液，控制進風溫度185℃，出風溫度80℃，直接干燥成粉末，得12.5kg紅曲黃粉末，色價為48500u/g，灰分為4.46%，遠低于gb1886.66-2015中10000u/g小于10%的限定。
實施例3
一種水溶性高色價紅曲色素的制備方法：
（1）液體紅曲紅色素：以色價為4500u紅曲米120kg為原料，經(jīng)提取、濃縮、反應制得液體紅曲紅色素73.1kg，所述的液體紅曲紅色素固含量為25.6wt%，色價為5250u/g；
（2）柱層析：液體紅曲紅用純凈水稀釋15倍，配成色價為352u/g上柱液，層析柱ab-8型大孔樹脂為填充載體，將上柱液加入層析柱中，直至吸附飽和；先用純凈水洗脫，置換并除去樹脂間隙的上柱液，直至流出液顏色較淺；再用45wt%酒精溶液洗脫，流出液顏色會逐漸加深，洗至流出液顏色又變淺接近無色，中間頻繁取樣檢測流出液色價，當流出液色價達到20u/ml時，收集流出液，色素回收率為98.9%；
（3）納濾濃縮：將步驟（2）收集的流出液過納濾膜為800道爾頓的納濾濃縮設備，濃縮8倍，得31kg濃縮液，溶液色價9950u/g；
（4）噴霧干燥：將步驟（3）中溶液，控制進風溫度180℃，出風溫度80℃，直接干燥成粉末，得7.8kg紅曲紅粉末，色價為44500u/g，灰分為2.46%。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。