一種紫甘薯色素提取液的預處理方法
【專利摘要】本發明屬于食品加工【技術領域】，涉及一種紫甘薯色素提取液的預處理方法。制備過程包括將紫甘薯塊根清洗、切片、再切絲，加入1.0-2.5％(質量體積比，w／v％)的氯化鈣水溶液進行浸泡提取，調節提取液的pH值為1.5-2.5，浸泡提取2-6h，將提取液進行過濾或離心，然后加入單寧酸水溶液，使單寧酸的加入量為0.02-0.03％(質量體積比，w／v％)，混合均勻，靜置2-4h，分離除去固體沉淀物，得到澄清穩定的色素提取液。其特點是：采用氯化鈣和單寧酸復合添加的沉淀方法，提取液在660nm下的透光率能提高6-10倍，澄清效果顯著；提取時加入氯化鈣，可以減少調節pH值所用的濃鹽酸或濃硫酸的用量的20％以上，也因此降低了酸對設備的腐蝕。
【專利說明】一種紫甘薯色素提取液的預處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種紫甘薯色素提取液的預處理方法，屬于食品加工【技術領域】，尤其是提取色素時加入氯化鈣，降低淀粉類雜質的析出，而且減少了調PH所用酸的使用量；提取完畢，加入單寧酸，與溶液中的蛋白質、多糖和鈣離子結合，起到共沉淀的作用，去除了易引起沉淀的雜質，得到澄清穩定的溶液，以利于后續色素溶液的樹脂吸附純化操作。
【背景技術】
[0002]紫甘薯色素是從番薯屬植物紫甘薯(Ipomoea batatas)的塊根中提取的天然產物，主要成分是矢車菊-3-葡萄糖苷類花青素。紫甘薯色素作為天然食用色素的一種，不僅安全無毒，而且營養價值較高，對人體有諸多醫療保健作用，是世界通用的安全無毒的天然色素之一。
[0003]目前工業生產色價為30以上的紫甘薯色素的方法是先采用酸水提取法得到提取液，然后經過預處理去除易產生沉淀的物質，再采用吸附樹脂進行分離純化，濃縮得到液體狀產品，或進一步噴霧干燥得到粉狀產品。紫甘薯色素提取液如果直接進行樹脂吸附純化，在吸附過程中不斷產生沉淀，導致樹脂床層的堵塞，而且沉淀物易轉入到終產品中，使產品純度降低，達不到要求。工業上對紫甘薯色素提取液的預處理方法有兩種，一種是采用多級自然沉降的方法，另一種方法是采用直接過濾的方法，如:陶瓷膜微濾法、板框過濾法或硅藻土過濾的方法。這兩種預處理方法，存在以下問題:
[0004](I)采用多級自然沉降的方法，耗時長，生產效率低，且天然色素穩定性較差，易被氧化，會導致色素一定的損失。
[0005](2)采用過濾的方法，操作時間短，但處理不徹底，溶液中的一些大分子物質如淀粉、蛋白質和纖維素等成分會 隨時間的延長進行聚集，緩慢產生沉淀，給后續的柱吸附操作造成堵塞。
[0006]本發明的任務就是要解決工業上紫甘薯色素提取液預處理生產過程中存在的上述問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種紫甘薯色素提取液的預處理方法，采用含有氯化鈣的水溶液進行提取，鈣離子能跟紫甘薯中大量存在的淀粉類物質螯合，螯合物形成網絡結構，起到一定的包封作用，降低淀粉的析出；單寧酸具有結合和沉淀蛋白質的能力，加入單寧酸后，一方面與溶液中的蛋白質結合，還能夠與淀粉、纖維素、半纖維素類多糖結合，而且與鈣離子結合后能產生共沉淀，這樣溶液中懸浮的淀粉、蛋白質、纖維素等雜質都能有效的沉淀下來，經此處理后，可得到澄清穩定的溶液，避免了后續沉淀物對吸附柱的堵塞問題，提高了終產品的純度。
[0008]本發明技術方案所采用的生產工藝過程為:紫甘薯塊根——清洗——切片、絲——含氯化鈣的水溶液提取——加入單寧酸——靜置沉淀——澄清色素提取液。[0009]具體路線是:將紫甘薯塊根清洗、切片、再切絲,加入1.0-2.5% (質量體積比，w /v% )的氯化鈣水溶液進行浸泡提取，調節提取液的pH值為1.5-2.5，浸泡提取2-61!，將提取液進行過濾或離心，然后加入單寧酸水溶液，使單寧酸的加入量為0.02-0.03% (質量體積比，w / v%)，混合均勻，靜置2-4h，分離除去固體沉淀物，得到澄清穩定的色素提取液。
[0010]本發明的效果益處是:
[0011](I)采用氯化鈣和單寧酸復合添加的沉淀方法，與不加任何試劑的色素提取液所做的空白對照進行比較，在660nm下的透光率能提高6_10倍，澄清效果顯著。
[0012](2)提取時加入氯化鈣，因為氯化鈣是酸性鹽，可以降低調節pH值所用的濃鹽酸或濃硫酸的用量，用量可以減少20%以上，因加酸量的減少，同時降低了酸對設備的腐蝕。
[0013](3)單寧酸的有效加入量僅為0.02-0.03% (質量體積比，w / v% )，對操作成本沒有明顯影響。與工業所用的過濾法相比，易導致二次沉淀的雜質去除徹底:與多級自然沉降相比，既縮短了時間，又提高了澄清效果。
【具體實施方式】
[0014]以下結合技術方案，詳細敘述本發明的具體生產步驟:
[0015](I)色素提取:將紫甘薯塊根，清洗，切片、切絲，稱取200g，按料液比1: 1.5加入300mL2% (質量體積比，w / v% )的氯化鈣水溶液，再加入濃鹽酸或濃硫酸，使最終提取液的pH為2.0，間歇攪拌提取4h，紗布過濾得到提取液。
[0016](2)混合沉降:單寧酸需要先配制成溶液，然后加入，這樣能保證混合均勻，否則若加入單寧酸的固體粉末，分散不勻，局部過濃，易出現局部片狀沉淀；配制單寧酸必須用去離子水，水溶液中金屬離子的存在，易產生單寧酸鹽沉淀，降低對產品雜質的沉淀效果。將單寧酸用去離子水配成0.02g/mL的溶液，取此單寧酸水溶液4.2mL，加入到上述提取液中，混合均勻，靜置沉降3h。
[0017](3)分離制取澄清液:用乳膠管虹吸抽取上層清液，下面的混濁沉淀物采用離心的方法，去除沉淀，匯集上清液，即得到穩定澄清的色素提取液，用于后續樹脂吸附進一步純化。
【權利要求】
1.一種紫甘薯色素提取液的預處理方法，其特征是將紫甘薯塊根清洗、切片、再切絲，加入氯化鈣水溶液進行浸泡提取，調節提取液的PH值為1.5-3.0，浸泡提取2-6h，將提取液進行過濾或離心，加入單寧酸水溶液，混合均勻，靜置2-4h，分離去除固體沉淀物，得到澄清穩定的色素提取液。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:氯化鈣水溶液中氯化鈣的含量為1.0-2.5% (質量體積比，w h%)。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:單寧酸先用去離子水溶解，配制成0.01-0.1Og / mL的均一水溶液。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:單寧酸的最終加入量為提取液的·0.02-0.03% (質量體積 比，w / v% ) ο
【文檔編號】C09B61/00GK103773061SQ201310751820
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】常秀蓮, 趙鎮雷, 徐菡 申請人:煙臺大學