CN108095030A - 一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法 - Google Patents
一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于食品添加剂的技术领域，提供了一种叶从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法。取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用一定质量浓度的氯化钠溶液清洗干净，粉碎，干燥，得到紫苏叶粉末；将紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，然后以纯乙醇为溶剂，加入回流提取装置中进行加热回流，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。该方法不但提取效率高，而且保证了食品添加剂的安全，克服了采用有毒溶剂提取食品添加剂的危险。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂的技术领域，提供了一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法。
背景技术
随着当今社会人民的生活水平显著提升，高热量食品特别是糖类物质的过量摄取所引起的疾病，在一些发达国家已成为一大社会问题，越来越多的人开始寻求低热量天然甜味添加剂来满足对甜味食品的需求。目前世界上广泛使用的甜味剂为数不多，根据来源可分为两类：第一类为天然甜味剂，是指自然界存在于各种生物体中天然合成的一种成分，经提取加工而得的产品。第二类为化学合成甜味剂，是指利用化学方法合成的一类具有甜味的化合物，此类以糖精为主的化学合成甜味剂的比重比较大，不利于人体的健康。因此开发和利用食用安全且质量更佳的天然甜味剂显得十分重要。
因此，目前为止国内外已开发的天然甜味剂产品屈指可数。如甜菊糖、新橙皮苷、罗汉果苷、甘草甜素，甜茶素，甜味蛋白和醇类糖等。其中甜菊糖易溶于水，与蔗糖、果糖、葡萄糖、麦芽糖等混合使用时，不仅甜菊糖苷甜味更纯正，且甜度可起到协同增效效果。新橙皮苷橙汁等饮料中的主要苦味物质之一，且使用浓度低于其它甜味剂，具有较高的耐酸性，适合于清凉饮料的生产。罗汉果苷，是三萜类葡萄糖甙，食用安全、甜度高、热量小等特征，甜度为蔗糖的260倍，热量仅为蔗糖的1/50，甜味类似甜菊糖，无不适后味，芬芳可口，是添加到水果饮料中的理想选择。甘草甜素具有低热能、安全无毒和较强的医疗保健功效，是高血压、肥胖症、糖尿病、心脏病患者使用的最理想甜味剂。甜茶素其纯品为白色针状结晶，甜度为蔗糖的300倍，而且热值低。与蔗糖并用，在含量为1%时，可使蔗糖的甜度提高3倍。甜蛋白甜度高、热量低、又不易被细菌所利用，该产品适于糖尿病、心血管病等患者食用，且能预防儿童龋齿。醇类糖包括木糖醇、甘露醇、山梨醇等，具有纯正的甜味，安全无毒，广泛存在于天然植物和食物中。由此可见，各类天然甜味剂适用范围广，适用性好。
随着人类对植物的不断研究和开发，发现其中有许多植物的根、茎、叶或果实等含有非常丰富的具有甜味的非糖类化合物，甜度高且低热量，应用于人类生活中是一类非常理想的非糖类天然甜味剂，具有良好的保健作用。探索甜叶菊和神秘果等外引甜味植物的高效栽培生产方法，以及筛选具有潜力的甜味植物已经成为甜味剂发展的主要方向。其中紫苏中含0.5%的紫苏油，油中含有50%的紫苏醛，其甜度是蔗糖的200倍，是很好的甜味植物。现阶段甜味剂的提取方法主要有醇提取、吸附法、浸提法、树脂法、分子筛法、醋酸铜法和硫化氢法，而萃取技术有膜分离技术、超滤技术和超临界流体萃取法等。
目前国内外在甜味植物的筛选和天然甜味剂提取方面已取得了一定成效。其中刘金龙等人发明了一种从甜味绞股蓝中提取甜味素新工艺（中国发明专利申请号201510636800.7），主要步骤为：选用甜味绞股蓝鲜全草或干全草为原料切成小段，经膨化切片机将其膨化切片破壁，用无离子水或磁化无离子水保温提取，提取液经过用板框机过滤除去残渣、针刺毡滤袋过滤除去尘沙颗粒物、二级超滤膜分离除去大分子多糖和蛋白、二级纳滤膜除去小分子黄酮、绞股蓝皂苷、脱水、电析脱盐、三效浓缩器浓缩等分离纯化步骤，最后真空冷冻干燥，得甜味素产品。另外，针对紫苏醛的提取，王婧发明了一种采用新鲜紫苏叶提取紫苏醛和花色苷的方法（中国发明专利申请号201610200832.7），采用乙醇浸提、树脂吸附、常压精馏等方法获得紫苏醛和花色苷纯品，由于绿苏叶中成份复杂，采用酸水浸提和蒸馏提取相结合，既能避免花色苷的破坏，又能提高紫苏醛的产量；酸水提取能有效抑制新鲜紫苏叶中酶活性，也能保证花色苷在提取时稳定性。但该方法提取效率低，且难以保证食品安全。
发明内容
为了获取安全的食品口感调节剂，本发明提出一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特点是采用食盐和离子束，在砂磨机中破细胞壁，采用乙醇高效提取含有紫苏醛和酯类的食品口感调节剂。该方法工艺简单、过程无污染，避免了使用有毒溶剂，极佳的保证了食品添加剂的安全性。
为实现上述目的，本发明涉及的具体技术方案如下：
一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，具体的提取步骤如下：
（1）取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用一定质量浓度的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤2～3遍，自然干燥，然后采用食品粉碎机进行粉碎，再采用红外线进行干燥，得到紫苏叶粉末；
（2）将步骤（1）所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，然后以纯乙醇为溶剂，加入回流提取装置中进行加热回流，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
本发明得到的食品口感调节剂含有紫苏醛和酯类，用于食品可以提高食品的适口感。
优选的，步骤（1）所述氯化钠溶液的质量浓度为8～12%。
优选的，步骤（1）所述食品粉碎机为旋风磨盘粉碎机、重压研磨粉碎机、辊式破碎机或侧壁研磨粉碎机中的一种，电机功率150～200W，转速1500～2000r/min，粉碎时间为5～10min，紫苏叶粉碎后的粒径为50～100μm。
优选的，步骤（1）所述红外线波长为400～800nm，功率为15～30kW，干燥时间为1～3h。
优选的，步骤（2）所述乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为20:1～40:1。
优选的，步骤（2）所述过量的食盐，其用量为紫苏叶粉末质量的1-3倍。通过过量的食盐，即使研磨介质，又是破壁助剂，使得在机械力作用下食盐颗粒与紫苏叶粉末细胞壁接触，破坏细胞壁，大幅提高提取效率。
优选的，步骤（2）所述的砂磨机研磨，工艺为转速80-120rpm，研磨时间为30-45min。
优选的，所述离子束采用惰性气体氩，用高频电磁振荡，使之电离成为正离子，再用5～8keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐。
优选的，步骤（2）所述回流提取的时间为5～8h。
本发明通过紫苏叶粉末和过量的食盐，在砂磨机中食盐充当研磨介质和破壁剂，离子束辅助，将紫苏醛和酯类高效的提取出，整个提取过程简单、无污染，较好的保证了作为食品添加急的安全性。与加热回流法、超声法、索氏提取法相比，在提取率、提取时间、环保安全性方面具有显著的优势。为天然食品添加剂的安全提取提供较佳的技术途径。
本发明提供了一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明采用乙醇和食盐为提取助剂，保证了食品添加剂的安全，克服了采用有毒溶剂提取食品添加剂的危险。
2、本发明提取方法效率高、成本低、提取时间短。
3、本发明的提取方法，工艺简单，对环境无污染，可规模化推广生产。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
实施例1
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为12%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤3遍，自然干燥，然后采用重压研磨食品粉碎机在2000r/min的转速下粉碎5min，再采用波长为400nm，功率为30kW的红外线干燥3h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，5keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速80rpm，研磨时间为30min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为20:1，加入回流提取装置中进行加热回流5h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
实施例1制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
实施例2
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为8%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤2遍，自然干燥，然后采用旋风磨盘食品粉碎机在1500r/min的转速下粉碎10min，再采用波长为800nm，功率为30kW的红外线干燥2h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，5～8keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速100rpm，研磨时间为45min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为30:1，加入回流提取装置中进行加热回流6h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
实施例2制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
实施例3
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为10%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤2遍，自然干燥，然后采用辊式食品粉碎机在1600r/min的转速下粉碎7min，再采用波长为460nm，功率为20kW的红外线干燥1h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，8keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速120rpm，研磨时间为45min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为40:1，加入回流提取装置中进行加热回流8h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
实施例3制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
实施例4
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为12%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤2遍，自然干燥，然后采用侧壁研磨食品粉碎机在1800r/min的转速下粉碎6min，再采用波长为600nm，功率为25kW的红外线干燥2h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，5～8keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速80rpm，研磨时间为30min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为20:1，加入回流提取装置中进行加热回流5h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
实施例4制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
实施例5
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为11%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤3遍，自然干燥，然后采用侧壁研磨食品粉碎机在1500r/min的转速下粉碎5min，再采用波长为800nm，功率为30kW的红外线干燥1h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，5keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速120rpm，研磨时间为45min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为35:1，加入回流提取装置中进行加热回流5h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
实施例5制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
对比例1
取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用质量浓度为11%的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤3遍，自然干燥，然后采用侧壁研磨食品粉碎机在1500r/min的转速下粉碎5min，再采用波长为800nm，功率为30kW的红外线干燥1h，得到紫苏叶粉末；将所得的紫苏叶粉末加在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，5keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐，砂磨机研磨，工艺为转速120rpm，研磨时间为45min；然后以纯乙醇为溶剂，乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为35:1，加入回流提取装置中进行加热回流5h，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，干燥得到食品口感调节剂。
实施例6制备的天然食品口感调节剂在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
对比例2
采用石油醚进行萃取，得到紫苏醛。在提取率、提取时间、环保性方面得到的数据如表1所示。
表1：
| 性能指标 | 提取率（%） | 提取时间（h） | 环保性 | 提取成本 |
| 实施例1 | 42 | 9 | 好 | 低 |
| 实施例2 | 42 | 10 | 好 | 低 |
| 实施例3 | 43 | 11 | 好 | 低 |
| 实施例4 | 40 | 10 | 好 | 低 |
| 实施例5 | 41 | 12 | 好 | 低 |
| 对比例1 | 37 | 12 | 好 | 低 |
| 对比例2 | 32 | 24 | 不安全 | 高 |
Claims (9)
1.一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，具体的提取步骤如下：
（1）取紫苏的新鲜叶片，去除生长不良部分后，采用一定质量浓度的氯化钠溶液清洗干净，然后用清水洗涤2～3遍，自然干燥，然后采用食品粉碎机进行粉碎，再采用红外线进行干燥，得到紫苏叶粉末；
（2）将步骤（1）所得的紫苏叶粉末加入过量的食盐在砂磨机中研磨，同时辅助离子束，然后以纯乙醇为溶剂，加入回流提取装置中进行加热回流，紫苏叶粉末的细胞壁被破坏，紫苏醛和酯类逐渐被析出并溶于乙醇中，然后进行抽滤，将滤液加热除去乙醇，进一步水洗，除去食盐，干燥得到食品口感调节剂。
2.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（1）所述氯化钠溶液的质量浓度为8～12%。
3.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（1）所述食品粉碎机为旋风磨盘粉碎机、重压研磨粉碎机、辊式破碎机或侧壁研磨粉碎机中的一种，电机功率150～200W，转速1500～2000r/min，粉碎时间为5～10min，紫苏叶粉碎后的粒径为50～100μm。
4.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（1）所述红外线波长为400～800nm，功率为15～30kW，干燥时间为1～3h。
5.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（2）所述乙醇与紫苏叶粉末的质量比例为20:1～40:1。
6.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（2）所述过量的食盐，其用量为紫苏叶粉末质量的1-3倍。
7.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（2）所述的砂磨机研磨，工艺为转速80-120rpm，研磨时间为30-45min。
8.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：所述离子束采用惰性气体氩，用高频电磁振荡，使之电离成为正离子，再用5～8keV高电压对正离子加速，轰击紫苏叶粉末和食盐。
9.根据权利要求1所述一种从紫苏叶中提取天然食品口感调节剂的方法，其特征在于：步骤（2）所述回流提取的时间为5～8h。
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