CN105754374A - 高稳定性的食品级红色素的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：步骤一、称取玫瑰茄和甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；步骤二、将所述第二原料粉碎，提取，得到色素粗提取液；步骤三、将色素粗提取液进行纯化分离，调节pH至3.0，加入氯化钙和酸混合物，搅拌反应1～3h，然后加入稳定剂，搅拌反应1～3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法。本发明制备方法简单，成本低廉，提取率较高，制备得到的产物红色素着色效果好，具有高的稳定性，对于提高天然植物的开发利用价值、开发新型天然食用色素，具有重要的经济价值。

Description

高稳定性的食品级红色素的制备方法

技术领域

本发明涉及天然色素提取领域。更具体地说，本发明涉及一种高稳定性的食品级红色素的制备方法。

背景技术

玫瑰茄(HibiscussabdariffaL.)又被称为卡凯蒂、洛神花、洛神葵、山茄等，是锦葵科木槿属的一年生灌木，最早产于非洲，是热带和亚热带干旱地区的植物。玫瑰茄外观饱满，花瓣厚实，紫红黑色。融水色泽艳丽清新，气微香、味酸，含有维生素C、接骨木三糖苷、柠檬酸等营养成份；玫瑰茄的花萼微肉多汁，其中含有大量的有机酸、维生素C、蛋白质、多种氨基酸、天然维生素和人体所需的铁、钙、磷等矿物质。其主要营养成份分析如下：还原糖5.7g；蛋白质2.37g；果胶19.8g；苹果酸3.3g；单宁1.09g；花青素14.5g；维生素89mg/100g，含有人体所必需的十七种氨基酸以及抗氧化功能显著的花色苷类物质、多元酚、呋喃醛、羟甲基呋喃醛，尤其含大量的Vc(抗坏血酸)。

玫瑰茄中所含有的营养成份具有清热降火、安神醒脑、清除自由基等作用。其中木槿酸，可有效降低人体内胆固醇、甘油三脂含量，提高低密度脂蛋白的抗氧化性、抑制血栓的形成、减少动脉硬化，降低心血管疾病的发生；其中一些成份还对肠道肌肉、子宫肌肉有解痉作用，促进胆汁分泌、降低血液浓度、刺激肠壁蠕动。玫瑰茄所含有的维生素C、接骨木三糖苷、柠檬酸等营养成份，有益于调节和平衡血脂，增进钙质吸收，促进儿童发育，促进消化等。玫瑰茄不仅具有以上对人体健康有益的保健作用，而且可以作为一种食品供人们食用，用其生产出的纯天然健康饮品，是一种难得的色、香、味俱佳的天然饮料，具有清凉解暑，降血压等功效，无毒性。

在制药方面，玫瑰茄用于制成抗菌剂、润滑剂、消化剂、利尿剂、通便剂、清凉剂、镇静剂和强壮剂而使用。最近医药领域的研究成果表明：玫瑰茄中的原儿茶酸(PCA)可以有效促进血癌细胞的死亡；玫瑰茄提取物可抑制化学物质(AOM)致结肠癌化的作用；玫瑰茄的多酚(HPE)类物质能促进胃癌细胞的凋谢；玫瑰茄的花青素(HAc)能促进血癌细胞的凋谢灭亡；玫瑰茄的提取物能增加谷胱甘肽(GSH)保护肝功能的作用；玫瑰茄的花青素还可以抑制药物致肝氧化伤害。玫瑰茄花萼和玫瑰茄籽油对心血管疾病、动脉硬化、老年消化不良等症均有特殊的疗效。玫瑰茄提取物还能调节血压、改善睡眠。此外玫瑰茄还保护肝脏、抵抗肿瘤的作用。所以，玫瑰茄既是一种珍贵的保健药源，同时也是潜在的天然食物。

甜菜根，又名甜菜头、红菜头、甜萝卜，红焰似火，又称为火焰菜，原产于地中海沿岸，约1500年前由阿拉伯传入中国，广泛种植於温带和寒温带的北方地区，是制作砂糖的主要原料。甜菜根作为食材，在欧洲拥有悠久的历史，又被誉为“欧洲人参”，在古代英国传统医疗方法中，甜菜根是治疗血液疾病的重要药物。

甜菜根的生理功能包括：(1)提高免疫力；(2)降脂降血压：甜菜根含有较多的维生素C，常食可预防动脉粥样硬化或某些心血管病；其中钾的含量相当高，但钠的含量又很低，这对高血压患者是很有利的；(3)预防贫血：甜菜根含丰富叶酸、铁质，可预防贫血；(4)预防甲状腺肿大(含碘)；(5)助消化、消胀气、改善便秘；(6)养肝护肝：富含维生素，保护肝细胞和防止毒素对肝细胞的损害，促进肝气循环，舒缓肝郁。

食用色素通常分两类：一类是合成食用色素，一类是天然食用色素。由于合成食用色素具有成本低廉、着色力好、色彩鲜艳和稳定性强等特点，使其被广泛应用于食品行业。但随着人们生活质量的提高，对食品安全越来越重视。随着食品毒理学和检测技术的发展，合成食用色素的安全性受到了FAO和WHO等组织的高度重视，同时也是世界人们所普遍关心的问题。越来越多的国家认识到了合成食用色素潜在的危害性，因此，很多国家禁止一些合成色素的使用。由于合成色素色泽鲜亮，价格便宜，并且能使食品具有良好的感官性状，所以作为单一组分或者是混合组分被广泛用于食品的生产中。但合成色素在合成过程中，可能会混入砷、汞等有害物质，具有一定的危害性，过量食用可能对人体健康特别是少年儿童的生长发育产生一定的危害。

天然色素为安全绿色食品添加剂，近年来，世界各国加快了对天然色素的研发，不断发掘生产天然色素的新资源，不断涌现新色素，不断应用新技术，人们对天然色素的需求量也与日俱增。然而现有的天然食用色素的提取技术中存在成本较高，提取工艺复杂，提取得到的色素着色能力弱，稳定性差。因此，亟需寻找一种成本低廉，色素着色能力强，稳定性好的天然色素的制备方法，对于提高天然植物的开发利用价值、开发新型天然食用色素，具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，其选用玫瑰茄和甜菜根作为原料，依次经过提取、纯化和促稳定处理，得到天然的可食用的红色素，本发明制备方法简单，成本低廉，提取率较高，制备得到的产物红色素着色效果好，具有高稳定性，对于提高天然植物的开发利用价值、开发新型天然食用色素，具有重要的经济价值。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取10～20重量份的玫瑰茄和80～180重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入250～300重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取2～6min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将步骤二中得到的所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至5～10mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入1～3重量份的氯化钙和0.5～1重量份的酸混合物，混合均匀后置于3～5℃条件下搅拌反应1～3h，然后加入3～8重量份的稳定剂，加热至70～90℃搅拌反应1～3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，步骤一中所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入100～150重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电1～3次，每次通电间隔时间10～20min，每次通电持续时间为3～5s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于30～40℃的真空干燥箱中干燥20～30min，得预处理的第一原料；

S2：将50～60重量份的植物油加热至30～40℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.05～0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.1～0.15m的柴火堆，点燃柴火堆保持30～40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为2～4mg/mL，上样流速为2.5～3mL/min，pH值为2.86，选用浓度为75～80％，pH值为3.0～3.4的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.6～2.0mL/min，洗脱剂用量为70～90mL。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤1～3次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡7～9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡7～9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，所述酸混合物包括重量比为2:1.5:1的单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸。

优选的是，所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，所述稳定剂是由重量比为3:1:2.5:0.3的胶原酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶和纳米材料形成的混合物；

其中，所述纳米材料为含有钠离子的金属有机骨架纳米化合物，其制备方法为：称取20～30重量份的麦芽糊精，加入70～80重量份的体积分数为30～40％的乙醇水溶液搅拌至溶解，得麦芽糊精溶液，将所述麦芽糊精溶液加热至40～50℃，加入30～40重量份的饱和氯化钠的水溶液，搅拌下自然冷却结晶，搅拌转速为260～350r/min，温度降低的速度为2～5℃/min，待晶体完全析出后，过滤去除滤液得结晶体，用10～20重量份的乙醇洗涤所述结晶体1～3次，然后置于30～40℃的真空干燥箱中干燥1～2h，即得。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明选用玫瑰茄和甜菜根作为原料，经过提取、纯化和促稳定处理，得到天然的，高稳定性的，食品级红色素，本发明制备方法简单，成本低廉，提取率较高，制备得到的产物红色素着色效果好，具有高稳定性，对于提高天然植物的开发利用价值、开发新型天然食用色素，具有重要的经济价值；

2、玫瑰茄中含有大量可作为食品用的天然色素的花青素，从玫瑰茄中提取得到的红色素作为一种天然食用色素，具有颜色自然、艳丽、无毒副作用等特点，具有抑制氧化、抵抗肿瘤等功效，是着色剂和抗氧化剂的完美结合，属新型食品添加剂，玫瑰茄价格较高，采用玫瑰茄作为单一的原料成本较高，且玫瑰茄味酸需要添加其他的甜味剂，甜菜根是生活中常见的野生可食用的植物，价格较低，味甜，口感好，因其提取的色素稳定性极差，不易保存，故较少用于天然食用色素的原料，本发明将玫瑰茄与甜菜根配伍使用，降低天然食用色素的成本，玫瑰茄中的成分能够改善甜菜根中色素的稳定性，甜菜根的加入能够改善玫瑰茄的酸度，二者相互作用，搭配使用提高天然食用色素的稳定性、色度和口感；

3、将第一原料浸泡于乙醇中，并经过电击处理，一方面能够对玫瑰茄和甜菜根进行灭菌、消毒处理，另一方面能够刺激玫瑰茄和甜菜根的细胞壁和细胞膜，使其内部储存更多的色素成分，在经过预处理的第一原料的外表面涂抹温热的植物油，形成一层保护膜，减少进入玫瑰茄和甜菜根中的空气，避免玫瑰茄和甜菜根在后期加热干燥处理过程中，因过多空气的进入导致其内部色素成分的降解，荷叶中含有多种生物碱和维生素C将预处理的第一原料包裹在受热过程中，能够降低玫瑰茄和甜菜根中的糖分，从而提高原料中色素成分的含量；

4、树脂吸附分离法在天然色素提纯方面应用较广泛，能耗不高，工艺简单，成本较低，杂质少，品质高，可有效的除去提取液中的糖类、粘液等成份，进一步提高产品色素的纯度，玫瑰茄与甜菜根中的花青素色素成分在酸性条件下最稳定，色泽自然，用磷酸盐的缓冲溶液调节色素纯化液的pH至酸性，为其提供较为稳定的酸性环境，且磷酸盐的缓冲溶液无毒，无污染，成本较低；

5、单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸的加入进一步提高色素的稳定性，加入金属盐氯化钙，色素的花青甙的吡喃环上取代苯基中羟基上的氧原子的孤电子对进入金属离子的空轨道，抑制色素的降解，提高其稳定性；本发明中的稳定剂由安全可食用的原料混合而成，稳定剂中的胶原酶、嗜热菌蛋白酶和胰蛋白酶中均含有半胱氨酸，色素的花青甙与半胱氨酸能够形成极其稳定的花色素甙组合物，保证花青甙的较高稳定性，采用麦芽糊精与氯化钠的结晶的方法制得金属有机骨架纳米化合物，对人体和环境安全无害，是一种有序的、多孔隙的、对称的格子框架晶体，孔隙部分占了整个固定的54％，将其加入至色素纯化液中加热反应，能够与色素中的易降解的化合物形成络合物，使得制得的产品色素能够适应大部分环境，不会因外界环境的影响而降解，这种金属有机骨架纳米化合物原料低廉易得，制作方法简单，在提高色素的稳定性中的应用具有较高的经济价值。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

<实施例1>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取10重量份的玫瑰茄和80重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，在40℃热风干燥24h，冷却得第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入250重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取2min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至5mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入1重量份的氯化钙，混合均匀后置于3℃条件下搅拌反应1h，加热至70℃搅拌反应1h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法；

其中，所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为2mg/mL，上样流速为2.5mL/min，pH值为2.86，选用浓度为75％，pH值为3.0的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.6mL/min，洗脱剂用量为70mL；

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤1次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液。

<实施例2>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取20重量份的玫瑰茄和180重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，在40℃热风干燥24h，冷却得第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入300重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取6min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至10mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入3重量份的氯化钙，混合均匀后置于5℃条件下搅拌反应3h，加热至90℃搅拌反应3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法；

其中，所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为4mg/mL，上样流速为3mL/min，pH值为2.86，选用浓度为80％，pH值为3.4的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为2.0mL/min，洗脱剂用量为90mL；

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤3次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液。

<实施例3>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取15重量份的玫瑰茄和130重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，在40℃热风干燥24h，冷却得第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入275重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取4min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至8mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入2重量份的氯化钙，混合均匀后置于4℃条件下搅拌反应2h，加热至80℃搅拌反应2h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法；

其中，所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为3mg/mL，上样流速为2.8mL/min，pH值为2.86，选用浓度为78％，pH值为3.2的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.8mL/min，洗脱剂用量为80mL；

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤2次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液。

<实施例4>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取10重量份的玫瑰茄和80重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入100重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电1次，每次通电间隔时间10min，每次通电持续时间为3s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于30℃的真空干燥箱中干燥20min，得预处理的第一原料；

S2：将50重量份的植物油加热至30℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.05～0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.1m的柴火堆，点燃柴火堆保持30～40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入250重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取2min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至5mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入1重量份的氯化钙，混合均匀后置于3℃条件下搅拌反应1h，加热至70℃搅拌反应1h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤1次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为2mg/mL，上样流速为2.5mL/min，pH值为2.86，选用浓度为75％，pH值为3.0的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.6mL/min，洗脱剂用量为70mL。

<实施例5>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取20重量份的玫瑰茄和180重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入150重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电3次，每次通电间隔时间20min，每次通电持续时间为5s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于40℃的真空干燥箱中干燥30min，得预处理的第一原料；

S2：将60重量份的植物油加热至40℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.15m的柴火堆，点燃柴火堆保持40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入300重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取6min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至10mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入3重量份的氯化钙，混合均匀后置于5℃条件下搅拌反应3h，加热至90℃搅拌反应3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤3次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为4mg/mL，上样流速为3mL/min，pH值为2.86，选用浓度为80％，pH值为3.4的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为2.0mL/min，洗脱剂用量为90mL。

<实施例6>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取15重量份的玫瑰茄和130重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入130重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电2次，每次通电间隔时间15min，每次通电持续时间为4s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于35℃的真空干燥箱中干燥25min，得预处理的第一原料；

S2：将55重量份的植物油加热至35℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.08m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.13m的柴火堆，点燃柴火堆保持35min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入280重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取4min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至8mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入2重量份的氯化钙，混合均匀后置于4℃条件下搅拌反应2h，加热至80℃搅拌反应2h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤2次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为3mg/mL，上样流速为2.8mL/min，pH值为2.86，选用浓度为78％，pH值为3.2的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.8mL/min，洗脱剂用量为80mL。

<实施例7>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取10重量份的玫瑰茄和80重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入100重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电1次，每次通电间隔时间10min，每次通电持续时间为3s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于30℃的真空干燥箱中干燥20min，得预处理的第一原料；

S2：将50重量份的植物油加热至30℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.05～0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.1m的柴火堆，点燃柴火堆保持30～40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入250重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取2min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至5mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入1重量份的氯化钙和0.5重量份的酸混合物，混合均匀后置于3℃条件下搅拌反应1h，然后加入3重量份的稳定剂，加热至70℃搅拌反应1h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

其中，所述酸混合物包括重量比为2:1.5:1的单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤1次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡7h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为2mg/mL，上样流速为2.5mL/min，pH值为2.86，选用浓度为75％，pH值为3.0的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.6mL/min，洗脱剂用量为70mL；

所述稳定剂是由重量比为3:1:2.5:0.3的胶原酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶和纳米材料形成的混合物；

所述纳米材料为含有钠离子的金属有机骨架纳米化合物，其制备方法为：称取20重量份的麦芽糊精，加入70重量份的体积分数为30％的乙醇水溶液搅拌至溶解，得麦芽糊精溶液，将所述麦芽糊精溶液加热至40℃，加入30重量份的饱和氯化钠的水溶液，搅拌下自然冷却结晶，搅拌转速为260r/min，温度降低的速度为2℃/min，待晶体完全析出后，过滤去除滤液得结晶体，用10重量份的乙醇洗涤所述结晶体1次，然后置于30℃的真空干燥箱中干燥1h，即得。

<实施例8>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取20重量份的玫瑰茄和180重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入150重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电3次，每次通电间隔时间20min，每次通电持续时间为5s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于40℃的真空干燥箱中干燥30min，得预处理的第一原料；

S2：将60重量份的植物油加热至40℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.15m的柴火堆，点燃柴火堆保持40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入300重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取6min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至10mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入3重量份的氯化钙和1重量份的酸混合物，混合均匀后置于5℃条件下搅拌反应3h，然后加入8重量份的稳定剂，加热至90℃搅拌反应3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

其中，所述酸混合物包括重量比为2:1.5:1的单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤3次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为4mg/mL，上样流速为3mL/min，pH值为2.86，选用浓度为80％，pH值为3.4的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为2.0mL/min，洗脱剂用量为90mL；

所述稳定剂是由重量比为3:1:2.5:0.3的胶原酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶和纳米材料形成的混合物；

所述纳米材料为含有钠离子的金属有机骨架纳米化合物，其制备方法为：称取30重量份的麦芽糊精，加入80重量份的体积分数为40％的乙醇水溶液搅拌至溶解，得麦芽糊精溶液，将所述麦芽糊精溶液加热至50℃，加入40重量份的饱和氯化钠的水溶液，搅拌下自然冷却结晶，搅拌转速为350r/min，温度降低的速度为5℃/min，待晶体完全析出后，过滤去除滤液得结晶体，用20重量份的乙醇洗涤所述结晶体3次，然后置于40℃的真空干燥箱中干燥2h，即得。

<实施例9>

一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、称取15重量份的玫瑰茄和130重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

其中，所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入130重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电2次，每次通电间隔时间15min，每次通电持续时间为4s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于35℃的真空干燥箱中干燥25min，得预处理的第一原料；

S2：将55重量份的植物油加热至35℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.08m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.13m的柴火堆，点燃柴火堆保持35min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入280重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取4min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至8mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入2重量份的氯化钙和0.8重量份的酸混合物，混合均匀后置于4℃条件下搅拌反应2h，然后加入5重量份的稳定剂，加热至80℃搅拌反应2h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素；

其中，所述酸混合物包括重量比为2:1.5:1的单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸；

所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液

所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤2次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡8h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用；

所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为3mg/mL，上样流速为2.8mL/min，pH值为2.86，选用浓度为78％，pH值为3.2的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.8mL/min，洗脱剂用量为80mL；

所述稳定剂是由重量比为3:1:2.5:0.3的胶原酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶和纳米材料形成的混合物；

所述纳米材料为含有钠离子的金属有机骨架纳米化合物，其制备方法为：称取25重量份的麦芽糊精，加入75重量份的体积分数为35％的乙醇水溶液搅拌至溶解，得麦芽糊精溶液，将所述麦芽糊精溶液加热至45℃，加入35重量份的饱和氯化钠的水溶液，搅拌下自然冷却结晶，搅拌转速为305r/min，温度降低的速度为4℃/min，待晶体完全析出后，过滤去除滤液得结晶体，用15重量份的乙醇洗涤所述结晶体2次，然后置于35℃的真空干燥箱中干燥1.5h，即得。

<实验例1>

对比例1与实施例3的区别在于选用145重量份的玫瑰茄作为原料，其他制备方法相同；对比例2与实施例3的区别在于选用145重量份的甜菜根作为原料，其他制备方法相同；对比例3采用常规的色素提取方法，制备得到食品级红色素。

记录实施例3、实施例6和对比例3得到的色素纯化液，并计算色素提取率，结果见表1：

表1

	实施例3	实施例6	对比例3
				色素提取率/％	60	92	40

由表1可得，本发明实施例3中色素提取率较对比例3中常规方法中的色素提取率，实施例6的色素提取率又高于实施例3的色素提取率，将原料经过浸泡、电击、干燥得预处理使得其内部储存更多的色素成分，降低玫瑰茄和甜菜根中的糖分，提高原料中的色素成分的含量，同时将大孔树脂经过活化预处理，减少纯化过程中色素的损失，从而提高色素的提取率。

分别称取实施例3、实施例6、实施例9、对比例1～3制备得到的食品级红色素各5g，配置1.0×10^-2mol/L的色素水溶液，分别置于a～f号敞开的器皿中，将a～f号器皿均放置在温度为25℃，光照为30lux的敞开的箱体中，记录不同时间a～g号器皿中色素水溶液的颜色变化和有无沉淀，其结果见表2：

表2

由表2可知，本发明实施例3制备得到的红色素色泽较对比例1～3的红色素色泽要好，且在敞开的相同的环境中稳定性要强，说明玫瑰茄和甜菜根的结合改善了色素的色泽和稳定性，本发明实施例3提供的制备方法较常规制备方法得到的色素色素和稳定性要好；实施例6较实施例3的稳定性好，其二者的区别在于实施例6中的原料经过了乙醇浸泡、电击、柴火堆干燥的预处理，提前将原料中的破坏色素成分的基团，减少了色素成分的降解，从而提高色素的稳定性；实施例9的稳定性优于实施例6的稳定性，其二者的区别在于实施例9中加入酸的混合物和稳定剂，混合酸与金属盐氯化钙对色素的作用能够抑制色素的降解，采用麦芽糊精与氯化钠的结晶的方法制得金属有机骨架纳米化合物，能够与色素中的易降解的化合物形成络合物，使得制得的产品色素能够适应大部分环境，不会因外界环境的影响而降解，这种金属有机骨架纳米化合物原料低廉易得，制作方法简单，在提高色素的稳定性中的应用具有较高的经济价值。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、称取10～20重量份的玫瑰茄和80～180重量份的甜菜根分别洗净、晾干，混合得第一原料，经预处理后得第二原料；

步骤二、将所述第二原料置于超微粉碎机中粉碎，加入250～300重量份的饮用水，在功率为300W的微波下提取2～6min，过100目筛得到色素粗提取液；

步骤三、将步骤二中得到的所述色素粗提取液用D101型大孔树脂进行纯化分离，减压浓缩至5～10mL，得色素纯化液，用pH为2.0的磷酸盐的缓冲溶液调节所述色素纯化液的pH至3.0，加入1～3重量份的氯化钙和0.5～1重量份的酸混合物，混合均匀后置于3～5℃条件下搅拌反应1～3h，然后加入3～8重量份的稳定剂，加热至70～90℃搅拌反应1～3h，经喷雾干燥，粉碎至粒径为2.5μm的颗粒，即得所述高稳定性的食品级红色素的制备方法。

2.如权利要求1所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，步骤一中所述第一原料的预处理具体为：

S1：将所述第一原料浸泡入100～150重量份的乙醇中，用放电装置向乙醇中通电1～3次，每次通电间隔时间10～20min，每次通电持续时间为3～5s，除去乙醇溶液，然后将所述第一原料置于30～40℃的真空干燥箱中干燥20～30min，得预处理的第一原料；

S2：将50～60重量份的植物油加热至30～40℃，并将植物油均匀的涂抹于所述预处理的第一原料的外表面，然后用荷叶将所述预处理的第一原料完全包裹，埋入深为0.05～0.1m的土坑中，用矿物质沙覆盖土坑，并在上部搭建高0.1～0.15m的柴火堆，点燃柴火堆保持30～40min后熄灭，冷却至室温后从荷叶中取出，即得所述第二原料。

3.如权利要求2所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，所述纯化分离具体条件为：所述色素粗提取液的上样浓度为2～4mg/mL，上样流速为2.5～3mL/min，pH值为2.86，选用浓度为75～80％，pH值为3.0～3.4的乙醇作为洗脱剂，洗脱流速为1.6～2.0mL/min，洗脱剂用量为70～90mL。

4.如权利要求3所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，所述D101型大孔树脂经过了活化处理，具体操作为：用体积分数为95％的乙醇浸泡待用D101型大孔树脂24h，然后用蒸馏水洗涤1～3次，再用质量分数为氯化氢溶液浸泡7～9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性；然后用质量分数5％氢氧化钠溶液浸泡7～9h，用蒸馏水洗涤，至洗涤液的pH值为中性，浸泡于去离子水中备用。

5.如权利要求4所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐的缓冲溶液的配置方法为：量取16.6mL的磷酸，加水定容至1000mL得第一溶液；称取71.63g磷酸氢二钠，加水溶解定容至1000mL得第二溶液；取72.5mL的所述第一溶液和27.5mL的所述第二溶液混合，摇匀即得所述磷酸盐的缓冲溶液。

6.如权利要求5所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，所述酸混合物包括重量比为2:1.5:1的单宁酸、柠檬酸和二氢硫辛酸。

7.如权利要求6所述的高稳定性的食品级红色素的制备方法，其特征在于，所述稳定剂是由重量比为3:1:2.5:0.3的胶原酶、嗜热菌蛋白酶、胰蛋白酶和纳米材料形成的混合物；

其中，所述纳米材料为含有钠离子的金属有机骨架纳米化合物，其制备方法为：称取20～30重量份的麦芽糊精，加入70～80重量份的体积分数为30～40％的乙醇水溶液搅拌至溶解，得麦芽糊精溶液，将所述麦芽糊精溶液加热至40～50℃，加入30～40重量份的饱和氯化钠的水溶液，搅拌下自然冷却结晶，搅拌转速为260～350r/min，温度降低的速度为2～5℃/min，待晶体完全析出后，过滤去除滤液得结晶体，用10～20重量份的乙醇洗涤所述结晶体1～3次，然后置于30～40℃的真空干燥箱中干燥1～2h，即得。