CN106009763A - 一种从火龙果中提取天然红色素的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于提取技术领域，公开了一种从火龙果中提取天然红色素的方法及其应用。该方法包括：(1)选择新鲜红肉火龙果，去皮，果肉切块、粉碎制得果浆，然后将果浆冻藏；(2)将步骤(1)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻，然后添加蒸馏水和果胶酶搅拌均匀，于20～35℃浸提0.5～2h；(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液过滤，将所得滤液离心，得澄清色素液；(4)将步骤(3)中所得的澄清色素液与壁材混合，常温下搅拌至完全混合均匀，干燥，得色素干品。本法操作简单，高效节能，绿色环保，极大程度的保留了火龙果中的天然活性成分，冻干产品质量轻，品质好，耐储藏且方便运输，所得色素溶液可直接应用于食品生产中。
Description
技术领域
本发明属于提取技术领域，特别涉及一种从火龙果中提取天然红色素的方法及其应用。
背景技术
由动物、植物组织以及矿物中提取的微生物色素、植物性色素及矿物性色素等天然色素，其中可供食用者称为天然食用色素。天然色素与合成色素相比有以下优点，(1)天然食用色素大多来源于天然植物的根、茎、叶、花、果实等部位，具有较高安全性；(2)具有营养保健功能，很多天然食用色素中含有大量的人体必需的营养元素和维生素，很多天然食用色素还具有一定的药理功效；(3)天然食用色素色调自然，即可增加色调，又与天然色泽相近。当今工业生产中所用天然红色素大多为红曲色素、甜菜红色素，其对光、热、氧、微生物、金属离子及pH变化敏感，稳定性较差，且不易保藏，极大的限制了天然红色素的使用。如何更简便有效地提取出一种稳定性较高的天然红色素成为当今的研究热点。目前,对天然红色素提取的研究主要集中在辣椒红素和番茄红素等,对火龙果色素的研究报道较少。
火龙果主要成分有水溶性膳食纤维、植物白蛋白和大量红色素及维生素、微量元素等。红肉火龙果的果皮和果肉均呈现枚红色或紫红色，其中的色素含量丰富，主要生色物质为甜菜苷。火龙果具有抗氧化、防衰老、减缓疼痛等保健作用，食药两用，是良好的经济作物。随着火龙果种植技术的提高，火龙果的产量也在逐年上升，但现在的火龙果仍以鲜食为主，精深加工的产品较少。鲜食的市场需求远远小于火龙果的产量，导致每年有很多火龙果积压，而鲜果又非常不好储存，所以很多最后只能任其腐败变质，造成极大的浪费和果农的经济损失。
在关于火龙果色素的相关专利中，例如《一种用火龙果制备高色价甜菜红色素的方法(ZL201410145628.0)》,《一种高纯度火龙果色素的制备方法(201410083781.5)》等中也提出了一些制备方法，其主要的缺点有：(1)大多以乙醇，石油醚做为提取剂进行提取，有机溶剂用于食品工业中不够环保无害。在出初提取阶段，先用乙醇浸提35-50min提取出色素，色素液旋转蒸发20min回收乙醇，再加入石油醚提纯，最后将色素液旋转蒸发20～30min回收石油醚，过程比较复杂耗时；(2)精提取阶段需要在透析袋中透析12h，再进行冷冻干燥，但实际上食品工业生产上添加到食品中不需要色素的纯度太高，而更注重颜色的保持及生产的便利。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种从火龙果中提取天然红色素的方法，该方法简单易行、绿色环保，通过干燥使其易于运输储藏，解决其提取困难和易受外界环境影响而限制使用的问题。
本发明另一目的在于提供上述从火龙果中提取天然红色素的方法的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种从火龙果中提取天然红色素的方法，主要包括以下步骤：
(1)选择新鲜的红肉火龙果，去皮，果肉切块、粉碎制得果浆，然后将果浆在-18～-22℃下冻藏12h以上；
(2)将步骤(1)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻到冰块完全融化，然后添加蒸馏水和果胶酶，搅拌均匀后，于20～35℃浸提0.5～2h；
(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液过滤，将所得滤液离心，取上清液即澄清色素液；
(4)向步骤(3)中制备得到的澄清上清液中加入壁材，常温下搅拌至完全混合均匀，干燥，得色素干品，粉碎得火龙果红色素粉末。
步骤(1)中所述的粉碎是指用高速离心式榨汁机进行粉碎，粉碎过程可去除大多数果肉中的籽粒。
步骤(2)中所用的蒸馏水的量为每100g的果浆使用200～250mL的蒸馏水。
步骤(2)中所用的果胶酶的用量为每1Kg果浆使用5.00～10.00g的果胶酶。
步骤(3)中所述的过滤是指用双层100目滤布过滤。
步骤(3)中所述的离心指在4000～8000rpm下离心15～30min。
步骤(4)中所述的壁材为麦芽糊精和阿拉伯胶组成的复合壁材。
优选的，上述的复合壁材中阿拉伯胶的质量分数为10％～60％。
步骤(4)中所加入的壁材的用量为澄清色素液中的可溶性固形物的质量的2～2.5倍，其中澄清色素液中的可溶性固形物(即芯材)的质量用手提式折光仪进行测量。
步骤(4)中所述的干燥可为真空冷冻干燥，干燥的表压为-10～-100pa，干燥温度为-40～-53℃，干燥时间为24h。
步骤(5)中所述的粉碎是指磨碎。
上述的从火龙果中提取天然红色素的方法在在食品生产中的应用，如酸奶、冰淇淋、蛋糕等。
本发明的机理：
本发明通过酶解浸提法，冷冻干燥法制得天然红色素粉末，有效的防止了其他提取方法中可能面临的有机物残留，且是一种高效节能，绿色环保的提取方法。另外，开发火龙果深精加工产品，为火龙果色素走进市场提供方向。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明在提取过程中，将火龙果从鲜果制成了果浆，延长了原料的保存时间，为火龙果色素产品的原料保存提供了一种新方法。
(2)本发明在提取过程中选用水作为提取剂，且提取温度较低，没有接触任何有机试剂，有效的防止了有机物残留，节约资源，绿色环保，可不经纯化直接应用，精简了流程，提高了效率；
(3)本发明在提取过程中料液比较小，提取效率高，使用很少的提取剂就能提取出较大量的红色素，更加节能环保。
(4)本发明用壁材对色素进行微胶囊化处理，提高了色素产品的色价及稳定性。所得冻干粉末的色价该粉末可直接加入蒸馏水恢复原有水溶液的理化性质和生理活性。
(5)本方法得到的是天然食用色素产品，可直接用于食品、饮料等生产中，为火龙果色素走进市场提供方向。
(6)本方法得到的是火龙果加工产品，为延长火龙果的保藏期，扩大火龙果的应用范围提供方向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明未特别注明的参数，可按照常规技术进行；本发明未特别标注的试剂，均可从市场常规购得。
实施例1：火龙果天然红色素的制备
(1)取两个新鲜红肉火龙果去皮，切块，放入高速离心式榨汁机中打成匀浆制得果浆，然后将果浆在-18℃下冻藏12h；
(2)将步骤(2)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻到冰块完全融化，取1500mL蒸馏水与600g解冻后的果浆混合，加入3.500g果胶酶搅拌均匀，置于30℃恒温水浴锅中使酶解与浸提共同进行30min；
(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液用双层100目滤布过滤，将所得滤液经过4000rpm，20min高速冷冻离心，得到清澈的色素溶液；
(4)取50mL步骤(3)中所得的清澈的色素溶液，用手提式折光仪测量其可溶性固形物含量，为8％，即为芯材含量，加入芯材质量2.5倍的复合壁材(其中阿拉伯胶占10wt％)，200rpm搅拌1h后，在-52℃、0.000012MPa条件下冷冻干燥24h，得到固体红心火龙果色素14.144g。该色素粉末的色价参照国标测得
实施例2：火龙果天然红色素的制备
(1)取两个新鲜红肉火龙果去皮，切块，放入高速离心式榨汁机中打成匀浆制得果浆，然后将果浆在-18℃下冻藏12h；
(2)将步骤(2)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻到冰块完全融化，取1500mL蒸馏水与750g解冻后的果浆混合，加入5.000g果胶酶搅拌均匀，置于30℃恒温水浴锅中使酶解与浸提共同进行30min；
(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液用双层100目滤布过滤，将所得滤液经过4000rpm，20min高速冷冻离心，得到清澈的色素溶液；
(4)取50mL步骤(3)中所得的清澈的色素溶液，用手提式折光仪测量其可溶性固形物含量，为8％，即为芯材含量，加入芯材质量2倍的复合壁材(其中阿拉伯胶占25wt％)，200rpm搅拌1h后，在-43℃、0.000085MPa条件下冷冻干燥24h，得到固体红心火龙果色素12.635g。该色素粉末的色价参照国标测得
实施例3：火龙果天然红色素的制备
(1)取两个新鲜红肉火龙果去皮，切块，放入高速离心式榨汁机中打成匀浆制得果浆，然后将果浆在-18℃下冻藏12h；
(2)将步骤(2)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻到冰块完全融化，取375mL蒸馏水与150g解冻后的果浆混合，加入1.100g果胶酶搅拌均匀，置于30℃恒温水浴锅中使酶解与浸提共同进行30min；
(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液用双层100目滤布过滤，将所得滤液经过4000rpm，20min高速冷冻离心，得到清澈的色素溶液；
(4)取50mL步骤(3)中所得的清澈的色素溶液，用手提式折光仪测量其可溶性固形物含量，为8％，即为芯材含量，加入芯材质量2倍的复合壁材(其中阿拉伯胶占60wt％)，200rpm搅拌1h后，在-52℃、0.000012MPa条件下冷冻干燥24h，得到固体红心火龙果色素13.609g。该色素粉末的色价参照国标测得
实施例4：一种火龙果红色素酸奶的制作
一种火龙果红色素酸奶的制作方法，包括以下步骤：
(1)取实例1中步骤(3)所制备的色素溶液，经过0.22μm过滤纸过滤除菌，冷藏备用；
(2)将126mL全脂牛奶加热，加入16g白砂糖，煮沸，然后冷却至40℃以下；
(3)取54mL步骤(1)中除菌后的色素溶液，加入到步骤(2)中的牛奶中，然后加入1g的川秀牌混合菌粉(保加利亚乳杆菌：嗜热链球菌＝1:1)，搅拌均匀，然后在37℃恒温发酵12h，即得火龙果红色素酸奶。
对实施例4制备的火龙果红色素酸奶的蛋白质、脂肪和酸度进行检测，结果如下表1所示：
表1火龙果红色素酸奶的蛋白质、脂肪和酸度的检测结果
从表1中可以看出，该酸奶的蛋白质，脂肪和酸度均达到GB19302-2010国家标准。在4℃的冰箱中冷藏18天后观察，其颜色口感保持良好。
本实例中的红色酸奶，口感好，具有明显的乳香和特殊的果香，诱人的玫红色增加消费者的新奇感和食欲。原料不采用任何化学添加剂，不但保留了酸奶的营养和优良感官特性，形态质地稳定，同样保留了火龙果的部分风味和营养价值，是一款绿色健康的火龙果酸奶。
实施例5：一种红色裱花奶油的制作
一种红色裱花奶油的制作方法，包括以下步骤：
(1)取实施例1中步骤(3)所制备的色素溶液，经过0.22μm过滤纸过滤除菌，冷藏备用；
(2)取250mL淡奶油(英国紫风车牌)，加入步骤(1)中得到的除菌色素液250mL，一边打发，一边加入稳定剂砂糖40g、盐3g，用搅拌机低速搅打，至其完全打发。
得到了色泽鲜艳的红色裱花奶油，可以用于蛋糕等的装饰上。其原料无任何化学添加剂，比食用色素更安全放心，对人体健康无害。比起传统食用红色素其颜色更加柔和，更能给消费者良好的感官体验。
实施例6：一种火龙果红色素冰淇淋的制作
一种火龙果红色素冰淇淋的制作方法，包括以下步骤：
(1)取实施例1中步骤(3)所制备的色素溶液，经过0.22μm过滤纸过滤除菌，冷藏备用；
(2)取两个鸡蛋，将蛋清蛋黄分离，打发蛋黄，打发过程加入稳定剂砂糖30g；
(3)向打发好的蛋黄液加入200mL全脂牛奶，混匀，加热至75℃维持1～2min，常温静置冷却；
(4)取250mL淡奶油(英国紫风车牌)打发至6～7成(刚起泡)，同时加入稳定剂砂糖20g，盐3g，步骤(1)中所得到的除菌色素液100mL，混匀后用搅拌机低速搅打；
(5)将步骤(4)中搅打后的液体装杯，放入-22℃冰柜中冷冻，每隔半小时取出搅拌一次，共三次；
(6)继续放在-18℃冰柜中冷冻12h，得到冰淇淋。
加入了火龙果色素液的冰淇淋，具有明显的乳香和特殊的果香，与其他冰淇淋相比，原料不采用任何化学添加剂，却仍然有诱人的玫红色，在增加消费者的新奇感和食欲同时，也保证了食品安全。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)选择新鲜的红肉火龙果，去皮，果肉切块、粉碎制得果浆，然后将果浆在-18～-22℃下冷藏12h以上；
(2)将步骤(1)中冷藏的果浆取出，在常温下解冻到冰块完全融化，然后添加蒸馏水和果胶酶，搅拌均匀后，于20～35℃浸提0.5～2h；
(3)将步骤(2)中浸提后的浸提液过滤，将所得滤液离心，取上清液即澄清色素液；
(4)向步骤(3)中制备得到的澄清上清液中加入壁材，常温下搅拌至完全混合均匀，干燥，得色素干品，粉碎得火龙果红色素粉末。
2.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的粉碎是指用高速离心式榨汁机进行粉碎。
3.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(2)中所用的蒸馏水的量为每100g的果浆使用200～250mL的蒸馏水；
步骤(2)中所用的果胶酶的用量为每1Kg果浆使用5.00～10.00g的果胶酶。
4.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的过滤是指用双层100目滤布过滤。
5.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(3)中所述的离心指在4000～8000rpm下离心15～30min。
6.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(4)中所述的壁材为麦芽糊精和阿拉伯胶组成的复合壁材。
7.根据权利要求6所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
所述的复合壁材中阿拉伯胶的质量分数为10％～60％。
8.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(4)中所加入的壁材的用量为澄清色素液中的可溶性固形物的质量的2～2.5倍。
9.根据权利要求1所述的从火龙果中提取天然红色素的方法，其特征在于：
步骤(4)中所述的干燥为真空冷冻干燥，干燥的表压为-10～-100pa，干燥温度为-40～-53℃,干燥时间为24h。
10.根据权利要求1～9任一项所述的从火龙果中提取天然红色素的方法在食品生产中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |