CN102391669A - 一种从红薯皮中提取的天然红色素及其制备方法 - Google Patents

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王惠琴
张丽华
林太凤
郑大威
钟儒刚
闫红
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Abstract

本发明涉及一种从红薯皮中提取的天然红色素及其制备方法。该制备方法是将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎后，加入pH值为3.0～6.0的酸性溶液进行浸提萃取，浸提温度为30～60℃，反复浸提三次，每次浸提时间3～5小时，然后将三次浸提液合并后过滤，在35～60℃下减压浓缩至干，得到红薯皮红色素。本发明方法操作简单、成本低、条件温和，采用的酸性溶液毒性很低，对环境无污染。由该方法制备得到的红薯皮红色素安全、无毒无害，可应用于食品、药品、饮料、化妆品等领域。

Description

一种从红薯皮中提取的天然红色素及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种天然食用红色素，特别涉及一种从红薯皮中提取的天然红色素及其制备方法。
背景技术
食用色素又称着色剂，是以食品着色和改善食品色泽为目的的食品添加剂，通常可分为合成色素和天然色素两大类。合成色素多由苯、甲苯、萘等化工原料，经过一系列有机反应制得，不但没有营养价值，而且绝大多数对人体存在一定的毒害作用。近年来，由于合成色素的不安全性日益被人们所关注，很多品种相继被停止使用，其余尚可使用的种类，其用量及适用范围也都受到了严格的限制。
天然食用色素是源于天然资源的色素，主要包括从动、植物组织中提取的色素，以及微生物色素。天然色素不仅安全性好，而且许多品种还保留了动植物体内丰富的部分天然成分，含有人体必须的营养物质，或者其本身就是维生素或具有维生素性质的物质，如核黄素、β-胡萝卜素等；有的天然色素具有一定的生理活性和医疗保健价值，具有抗癌和降低癌症发病几率的作用，如番茄红素、玉米黄素等；另外，天然色素的着色色调比较自然，更接近于天然物质的颜色。因此，天然色素在食品、药品、饮料、化妆品等领域有广阔的应用前景。
红薯，又称甘薯、番薯、红苕、地瓜等，是我国分布极广的一种农产品，在我国红薯的种植面积超过1.4亿亩，总产量超过1亿吨。红薯营养价值丰富，含有多种人体所必须的营养成分，具有抗癌防癌等多种保健功效。红薯皮是红薯加工的副产品，其中含有大量的维生素和矿物质，还有丰富的色素和纤维素等。以红薯皮为原料，提取分离红薯皮红色素，不但能够增加红薯深加工产品的附加值，而且能够解决红薯皮作为废弃物造成的环境污染问题，并且可以为食品行业提供一种新的具有保健功能和一定营养价值的天然色素，具有重要的经济价值和社会意义。
目前以普通红薯皮为原料，从该原料中提取天然红色素及其制备方法未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从红薯皮中提取的天然红色素。
本发明所提供的一种从红薯皮中提取的天然红色素，是由以下方法制备的：
(1)先将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎；
(2)称取粉碎后的红薯皮粉末，加入pH值为3.0～6.0的酸性溶液进行浸提萃取，红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶10～20，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次浸提时间3～5小时，然后将三次浸提液合并后过滤；
(3)将步骤(2)得到的浸提液在35～60℃下减压浓缩至干，得到红薯皮红色素。
上述步骤(2)中所述的酸性溶液为柠檬酸或盐酸的水溶液，或用柠檬酸或盐酸调节的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
上述步骤(2)中所述的浸提萃取还可采用超声波辅助提取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，超声波功率为40～60W，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次提取时间为10～30分钟；
上述步骤(2)中所述的浸提萃取还可采用快速溶剂萃取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，压力为100～1000MPa，萃取温度为30～60℃，萃取三次，每次萃取时间为5～10min。
本发明的另一目的是提供一种从红薯皮中提取天然红色素的制备方法。
本发明所提供的一种从红薯皮中提取天然红色素的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎；
(2)称取粉碎后的红薯皮粉末，加入pH值为3.0～6.0的酸性溶液进行浸提萃取，红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶10～20，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次浸提时间3～5小时，然后将三次浸提液合并后过滤；
(3)将步骤(2)得到的浸提液在35～60℃下减压浓缩至干，得到红薯皮红色素。
上述步骤(2)中所述的酸性溶液为柠檬酸或盐酸的水溶液，或用柠檬酸或盐酸调节的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
上述步骤(2)中所述的浸提萃取还可采用超声波辅助提取方法。该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，超声波功率为40～60W，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次提取时间为10～30分钟；
上述步骤(2)中所述的浸提萃取还可采用快速溶剂萃取方法。该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，压力为100～1000MPa，萃取温度为30～60℃，萃取三次，每次萃取时间为5～10min。
本发明方法具有以下有益效果：
1、本发明方法所采用的原料来源丰富，是红薯加工过程中的废弃物，该废弃物经过本发明方法转化后可以有效的增加红薯产品的经济附加值，且能够解决红薯皮作为废弃物造成的环境污染问题。
2、本发明方法条件温和(30～60℃)，减少了因提取温度过高而导致的色素结构被破坏。
3、本发明方法中采用的酸性溶液毒性很低，对环境无污染。
4、由本发明方法制备出的安全、无毒无害的天然红色素可应用于食品、药品、饮料、化妆品等领域。
具体实施方式
实施例1
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g置于萃取罐中，加入pH值为3.5的柠檬酸水溶液100mL进行浸提萃取，温度保持在60℃，浸提三次，每次浸提时间为5小时，将三次浸提液合并后过滤，将过滤后的浸提液于50℃旋转水浴进行减压浓缩至干，得到红薯皮红色素0.25g。该天然红薯皮红色素符合下列技术指标(见表1)。
实施例2
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g于萃取罐中，加入以盐酸调节后pH值为5.0的乙醇和水(V∶V＝1∶4)的混合溶液60mL进行浸提萃取，温度保持在50℃，浸提三次，每次浸提时间为4小时，将三次浸提液合并后过滤除去固体杂质，将过滤后的浸提液于50℃旋转水浴进行减压浓缩至干。得到红薯皮红色素0.29g。其技术指标同实施例1。
实施例3
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g于萃取罐中，加入以柠檬酸调节后pH值为4.5的乙醇和水(V∶V＝1∶2)的混合溶液40mL，把萃取罐置于超声波萃取仪中，在温度为30℃，功率为50W的条件下，浸提三次，每次15分钟。将三次浸提液合并后过滤除去固体杂质，将过滤后的浸提液于45℃旋转水浴进行减压浓缩至干。得到红薯皮红色素0.26g。其技术指标同实施例1。
实施例4
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g于萃取罐中，加入以盐酸调节后pH值为3.0的丙酮和水(V∶V＝1∶3.5)的混合溶液50mL，把萃取罐置于超声波萃取仪中，在温度为50℃，功率为30W的条件下，浸提三次，每次10分钟。将三次浸提液合并后过滤除去固体杂质，将过滤后的浸提液于40℃旋转水浴进行减压浓缩至干。得到红薯皮红色素0.31g。其技术指标同实施例1。
实施例5
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g于萃取罐中，加入以柠檬酸调节后pH值为6.0的乙醇和水(V∶V＝1∶3)的混合溶液50mL，把萃取罐置于快速溶剂萃取仪中，于温度50℃、压力300MPa的条件下提取5min，重复三次。将三次浸提液合并后过滤除去固体杂质，将过滤后的浸提液于40℃旋转水浴进行减压浓缩至干。得到红薯皮红色素0.32g。其技术指标同实施例1。
实施例6
将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎，称取粉碎后的红薯皮粉末5g于萃取罐中，加入以盐酸调节后pH值为5.0的丙酮和水(V∶V＝1∶5)的混合溶液40mL，把萃取罐置于快速溶剂萃取仪中，于温度40℃、压力800MPa的条件下提取8min，重复三次。将三次浸提液合并后过滤除去固体杂质，将过滤后的浸提液于45℃旋转水浴进行减压浓缩至干。得到红薯皮红色素0.35g。其技术指标同实施例1。
表1天然红薯皮红色素技术指标
Figure BDA0000106492330000041

Claims (8)

1.一种从红薯皮中提取的天然红色素，其特征是由以下方法制备的：
(1)先将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎；
(2)称取粉碎后的红薯皮粉末，加入pH值为3.0～6.0的酸性溶液进行浸提萃取，红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶10～20，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次浸提时间3～5小时，然后将三次浸提液合并后过滤；
(3)将步骤(2)得到的浸提液在35～60℃下减压浓缩至干，得到红薯皮红色素。
2.根据权利要求1的天然红色素，其特征在于步骤(2)中所述的酸性溶液为柠檬酸或盐酸的水溶液，或用柠檬酸或盐酸调节的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
3.根据权利要求1的天然红色素，其特征在于步骤(2)中所述的浸提萃取采用超声波辅助提取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，超声波功率为40～60W，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次提取时间为10～30分钟。
4.根据权利要求1的天然红色素，其特征在于步骤(2)中所述的浸提萃取采用快速溶剂萃取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，压力为100～1000MPa，萃取温度为30～60℃，萃取三次，每次萃取时间为5～10min。
5.根据权利要求1所述的一种从红薯皮中提取的天然红色素的制备方法，包括以下步骤：
(1)先将红薯加工过程中产生的废料红薯皮洗净、干燥、粉碎；
(2)称取粉碎后的红薯皮粉末，加入pH值为3.0～6.0的酸性溶液进行浸提萃取，红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶10～20，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次浸提时间3～5小时，然后将三次浸提液合并后过滤；
(3)将步骤(2)得到的浸提液在35～60℃下减压浓缩至干，得到红薯皮红色素。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于步骤(2)中所述的酸性溶液为柠檬酸或盐酸的水溶液，或用柠檬酸或盐酸调节的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
7.根据权利要求5的方法，其特征在于步骤(2)中所述的浸提萃取采用超声波辅助提取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，超声波功率为40～60W，浸提温度为30～60℃，浸提三次，每次提取时间为10～30分钟。
8.根据权利要求5的方法，其特征在于步骤(2)中所述的浸提萃取采用快速溶剂萃取方法，该方法中红薯皮粉末和酸性溶液的质量比为1∶5～10，压力为100～1000MPa，萃取温度为30～60℃，萃取三次，每次萃取时间为5～10min。 
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