本發明涉及一種天然色素及其制作方法，具體涉及水分散型胭脂蟲紅色淀及其制作方法。
背景技術：
胭脂蟲紅是一種從胭脂蟲中提取并精制而成的天然色素。胭脂蟲主要寄生在仙人掌類植物上，通常形成集群，被有白色蠟粉和絲線狀覆蓋物，蟲體中含有大量胭脂蟲紅酸。胭脂蟲紅萃取液是胭脂蟲用水提取的深紅色液體，主要成分為胭脂蟲紅酸，胭脂蟲紅酸與氫氧化鋁能夠形成螯合物——胭脂蟲紅色淀。市售產品胭脂蟲紅色淀是外觀帶有金屬光澤的桃紅色粉末，本身pH在5左右，不溶于水、酒精，加堿后顏色變成深紫色可以溶解于水中，但使用環境變成酸性后，胭脂蟲紅色淀又會析出。
食品工業常用的天然色素中，紅色調的色素以花青素類居多，而在酸性條件下能呈現桃紅色調的單體色素屈指可數，僅有甜菜紅和胭脂蟲紅兩種，花青素類和甜菜紅的光、熱穩定性極差，目前還沒有好的增穩方法。胭脂蟲紅色淀染色的色牢度高，耐光、耐熱性高，優于很多天然色素，因此在某些固體食品中得到廣泛的使用，如火腿腸中的用量就非常大，但在液體飲料中，因為溶解性的問題，該色淀幾乎沒有使用。
隨著飲料行業競爭激烈，各類產品層出不窮，桃紅色色彩喜人，是飲料需求量比較大的一個色調，目前食品中的桃紅色調大多數是合成色素調配而成，對人體健康無益處。胭脂蟲紅色淀雖然耐光、耐熱性好，但在桃紅色調即酸性條件下，無法溶解在水中，就算分散于水中后也會很快形成沉淀。所以一種酸性條件下可溶于水的桃紅色調的天然色素會在液體食品中得到廣泛的應用。隨著人們生活水平和消費觀念的提高，安全健康又穩定的天然色素既符合食品工業的需要，又能同時滿足消費者對食品色彩和健康需求。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種水分散型胭脂蟲紅色淀及其制作方法，解決現有液體飲料中的桃紅色調色素多為合成色素、對人體無益處，而桃紅色調的胭脂蟲紅色淀在酸性條件下卻不溶于水的問題。
為解決上述的技術問題，本發明提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀,由胭脂蟲紅色淀，變性淀粉，膠體，防腐劑和水組成。
作為優選的，由5-15重量份胭脂蟲紅色淀、5-20重量份變性淀粉、0.2-1重量份膠體、0.05-0.2重量份防腐劑和63.8-89.75重量份水組成。
作為優選的，所述的胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為50-52%，胭脂蟲原產于中南美洲、墨西哥等地，特別是秘魯和加納略群島，我國胭脂蟲紅主要依賴進口，本發明中以胭脂蟲紅色淀中有效呈色成分——胭脂蟲紅酸的含量來表示胭脂蟲紅色淀，其中，胭脂蟲紅酸的含量是參考國外標準及《中國胭脂蟲紅征求意見稿》、用紫外分光光度法檢測得到的。
作為優選的，所述變性淀粉為羥丙基淀粉、氧化淀粉、辛烯基琥珀酸淀粉鈉、乙酰化二淀粉磷酸酯、乙酰化雙淀粉己二酸酯、氧化羥丙基淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯或酸處理淀粉中的一種或幾種。
作為優選的，所述膠體為阿拉伯膠、明膠、黃原膠、卡拉膠、海藻酸鈉、果膠、瓜爾膠或塔拉膠中的一種或幾種。
作為優選的，所述防腐劑為山梨酸的堿金屬鹽、山梨酸、苯甲酸的堿金屬鹽或苯甲酸中的一種或幾種。
本發明還提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括溶液的配制、混合、均質、滅菌和灌裝。
作為優選的，所述溶液的配制包括在18-60攝氏度進行的下述操作：
將1重量份變性淀粉和2-5重量份水混合均勻配成變性淀粉溶液；
將1重量份膠體和100-1000重量份水混合均勻配制成膠體溶液。
作為優選的，所述混合是將胭脂蟲紅色淀的粉末、防腐劑、所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量的水，攪拌均勻，用高速剪切機以7000-10000r/min剪切5-10分鐘。
作為優選的，所述均質是通過高壓均質在壓力15-40MPa的條件下均質2-3次，至混合液中各成分均勻混合。
本發明以市場上最常見的胭脂蟲紅色淀為原料，其主要成分是胭脂蟲紅酸與鋁的螯合物，將其配以變性淀粉，膠體，防腐劑和水，制作成一種水分散型胭脂蟲紅色淀。其中，變性淀粉具有優良的乳化性、穩定性，同時還有大量的親水基團，能在胭脂蟲紅色淀分子上形成均勻的微膠囊膜，再通過高壓均質破碎其顆粒，增加其與水分子的結合，形成能溶于水的胭脂蟲紅色淀。
本發明制備水分散型胭脂蟲紅色淀使用了高速剪切機，利用高速剪切機對混合液進行預乳化，經過預乳化，控制乳狀液粒徑在50-200微米左右，避免高壓均質后乳狀液液滴分布不均勻。預乳化后再通過多次高壓均質，能有效打碎胭脂蟲紅色淀顆粒，將分散相液滴充分細化并均勻分散到連續相中，再通過添加膠體穩定劑，有效防止色淀顆粒凝聚。
本發明所述水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，其中，進一步的包括滅菌步驟和灌裝步驟。通過所述滅菌步驟，從而保證了使用起來的安全性。在所述滅菌步驟完成以后需要進行灌裝步驟，在所述灌裝步驟中包裝的方式可以為瓶裝和桶裝中的一種或幾種，從而使得使用起來方便快捷。
本發明所述水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，其中，進一步的包括檢驗、包裝和噴碼。
與現有技術相比，本發明的有益效果至少是如下之一：
1）本發明所述水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法從實際應用出發，以適宜類型的乳化劑和穩定劑進行調配，再通過均質制作成水分散型胭脂蟲紅色淀，大大改善了色淀在應用中分散不均勻的情況，并做到使色淀可以均勻穩定的分散于水溶液中，增加生產中使用的便利性，拓寬了應用領域。
2）本發明提供的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到12個月以上，貨架期內色素保留率大于70%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1：
本實施例提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括：
溶液的配制，包括在23攝氏度進行的下述兩步操作：
將辛烯基琥珀酸淀粉鈉與水混合均勻配成制成質量分數為33.33%的辛烯基琥珀酸淀粉鈉溶液；
將阿拉伯膠：黃原膠按20:1的重量比制成質量濃度為0.01%的復合膠體溶液，用復合膠體溶液，能使水不溶性的胭脂蟲紅色淀均一穩定的存在于混合溶液中，當所述膠體按照阿拉伯膠：黃原膠的重量配比20:1混合時，能夠使得水不溶性的胭脂蟲紅色淀均一穩定的存在于混合溶液中的時間達12個月；
混合，將10重量份胭脂蟲紅色淀粉末、0.05重量份山梨酸鉀與所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量28.74重量份的水，攪拌均勻，用高速剪切機以10000r/min剪切10分鐘，至各成分混合均勻；
均質，通過高壓均質機在25攝氏度、壓力15-40MPa的條件下均質2-3次，至混合液中各成分均勻混合，均質結束溫度小于65攝氏度；
滅菌和灌裝。
根據本實施例方法得到的水分散型胭脂蟲紅色淀,由10重量份胭脂蟲紅色淀、20重量份變性淀粉、0.21重量份膠體、0.05重量份防腐劑和69.74重量份水組成。其中，
所述胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為50%；
所述變性淀粉為辛烯基琥珀酸淀粉鈉；
所述膠體為阿拉伯膠和黃原膠；
所述防腐劑為山梨酸鉀。
本實施例得到的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到15個月以上，貨架期內色素保留率大于75%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
實施例2：
本實施例提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括：
溶液的配制，包括在18攝氏度進行的下述兩步操作：
將1重量份變性淀粉和2重量份水混合均勻配成變性淀粉溶液；
將1重量份膠體和100重量份水混合均勻配制成膠體溶液；
混合，將胭脂蟲紅色淀的粉末、防腐劑、所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量的水，攪拌均勻，用高速剪切機以7000r/min剪切10分鐘；
均質，通過高壓均質機在溫度30攝氏度、壓力15MPa的條件下均質2-3次，至混合液中各成分均勻混合。由于壓力較高，所以均質過程中體系溫度會升高，所以要控制均質結束后溶液的溫度小于65攝氏度，本實施例均質結束后溶液的溫度為56攝氏度；
滅菌，對均質結束后的溶液進行滅菌，以延長溶液的保存時間；
灌裝，根據需要灌裝成各種規格的產品，方便使用。
根據本實施例方法得到的水分散型胭脂蟲紅色淀,由5重量份胭脂蟲紅色淀、20重量份變性淀粉、0.2重量份膠體、0.05重量份防腐劑和63.8重量份水組成。其中，
所述胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為52%；
所述變性淀粉為羥丙基淀粉和辛烯基琥珀酸淀粉鈉按重量比1:2的混合物；
所述膠體為阿拉伯膠；
所述防腐劑為山梨酸鉀和山梨酸按重量比2:1的混合物。
本實施例得到的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到12個月以上，貨架期內色素保留率大于75%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
實施例3：
本實施例提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括：
溶液的配制，包括在60攝氏度進行的下述兩步操作：
將1重量份變性淀粉和5重量份水混合均勻配成變性淀粉溶液；
將1重量份膠體和1000重量份水混合均勻配制成膠體溶液；
混合，將胭脂蟲紅色淀的粉末、防腐劑、所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量的水，攪拌均勻，用高速剪切機以10000r/min剪切5分鐘；
均質，通過高壓均質機在溫度18攝氏度、壓力40MPa的條件下均質2次，至混合液中各成分均勻混合，均質結束溫度小于65攝氏度；
滅菌和灌裝。
根據本實施例方法得到的水分散型胭脂蟲紅色淀,由15重量份胭脂蟲紅色淀、5重量份變性淀粉、1重量份膠體、0.2重量份防腐劑和89.75重量份水組成。其中，
所述胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為51%；
所述變性淀粉為羥丙基淀粉、氧化淀粉和辛烯基琥珀酸淀粉鈉按重量比1:5:2的混合物；
所述膠體為阿拉伯膠、明膠和黃原膠按重量比3:1:0.1的混合物；
所述防腐劑為山梨酸的堿金屬鹽和山梨酸按重量比1:5的混合物。
本實施例得到的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到13個月以上，貨架期內色素保留率大于70%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
實施例4：
本實施例提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括：
溶液的配制，包括在30攝氏度進行的下述兩步操作：
將1重量份變性淀粉和3重量份水混合均勻配成變性淀粉溶液；
將1重量份膠體和500重量份水混合均勻配制成膠體溶液；
混合，將胭脂蟲紅色淀的粉末、防腐劑、所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量的水，攪拌均勻，用高速剪切機以8500r/min剪切7分鐘；
均質，通過高壓均質機在溫度22攝氏度、壓力30MPa的條件下均質3次，至混合液中各成分均勻混合，均質結束溫度小于65攝氏度；
滅菌和灌裝。
根據本實施例方法得到的水分散型胭脂蟲紅色淀,由12重量份胭脂蟲紅色淀、13重量份變性淀粉、0.5重量份膠體、0.1重量份防腐劑和74.4重量份水組成。其中，
所述胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為52%；
所述變性淀粉為乙酰化雙淀粉己二酸酯、氧化羥丙基淀粉、羥丙基二淀粉磷酸酯和酸處理淀粉按重量比6:5:6:9的混合物；
所述膠體為海藻酸鈉、果膠、瓜爾膠和塔拉膠按重量比3:1:4:7的混合物；
所述防腐劑為苯甲酸鈉和苯甲酸按重量比2:1的混合物。
本實施例得到的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到12個月以上，貨架期內色素保留率大于75%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
實施例5：
本實施例提供了一種水分散型胭脂蟲紅色淀的制作方法，包括：
溶液的配制，包括在50攝氏度進行的下述兩步操作：
將1重量份變性淀粉和4重量份水混合均勻配成變性淀粉溶液；
將1重量份膠體和300重量份水混合均勻配制成膠體溶液；
混合，將胭脂蟲紅色淀的粉末、防腐劑、所述變性淀粉溶液和所述膠體溶液混合，再加入余量的水，攪拌均勻，用高速剪切機以9100r/min剪切7分鐘；
均質，通過高壓均質機在溫度27攝氏度、壓力28MPa的條件下均質3次，至混合液中各成分均勻混合，均質結束溫度小于65攝氏度
滅菌和灌裝。
根據本實施例方法得到的水分散型胭脂蟲紅色淀,由7重量份胭脂蟲紅色淀、9重量份變性淀粉、0.8重量份膠體、0.12重量份防腐劑和83.08重量份水組成。其中，
所述胭脂蟲紅色淀中胭脂蟲紅酸含量為50%；
所述變性淀粉為羥丙基淀粉、氧化羥丙基淀粉和羥丙基二淀粉磷酸酯按重量比1:0.7:0.3的混合物；
所述膠體為阿拉伯膠、海藻酸鈉和果膠按重量比1:0.5:0.8的混合物；
所述防腐劑為山梨酸和苯甲酸按重量比1:1的混合物。
本實施例得到的水分散型胭脂蟲紅色淀作為桃紅色天然色素應用于液體飲料或其他需要著色的液體產品，貨架期可達到13個月以上，貨架期內色素保留率大于70%。將其直接應用于固體飲料或其他需要著色的固體產品中，貨架期可達到24個月以上。
盡管這里參照本發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。