CN111417315B - 色素材料水溶液、色素材料水溶液的制造方法和蓝色着色饮料 - Google Patents

色素材料水溶液、色素材料水溶液的制造方法和蓝色着色饮料 Download PDF

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Abstract

本发明提供尤其在酸性条件下热稳定性也优异、褪色也少的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料。一种色素材料水溶液、该色素材料水溶液的制造方法和蓝色着色饮料，所述色素材料水溶液的特征在于，其含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)，以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，氢离子浓度(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下。

Description

色素材料水溶液、色素材料水溶液的制造方法和蓝色着色 饮料
技术领域
本发明涉及适合于食品、饮料、药品、化妆品等的着色的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料。
背景技术
作为食品用色素，存在多种多样的红色色素、黄色色素、蓝色色素，但近年来，从致癌性等问题出发，合成着色材料备受怀疑，对于被认为安全性更高的天然色素的期待增加。但是现状是：天然色素在物性方面有利有弊，尤其是在色相方面，鲜明的红色/蓝色色素少。
作为藻类色素的藻蓝蛋白是鲜明的蓝色色素，藻红蛋白是鲜明的红色色素。这些藻类色素是蛋白质结合色素，因此，尤其在溶液中的热稳定性差，可使用范围狭窄。此外，在包含色素材料的饮料的制造工序中，也存在加热灭菌工序中的褪色/沉淀等问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-299450号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了使色素在所有用途中均可使用，需要即使在酸性、中性和碱性(alkalinity)中的任意液性下均具有高耐热性。尤其藻蓝蛋白进行例如加热杀菌等承受热历程时，存在好不容易实现的鲜明颜色发生褪色这样的缺点。
本发明是鉴于前述情况而进行的，其课题在于，提供即使在酸性条件下热稳定性也优异的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究，结果发现：下述色素材料水溶液能够解决上述课题，从而完成了本发明，所述色素材料水溶液的特征在于，其含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)，以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，氢离子浓度指数(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下。
即，本发明的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料具有下述特征。
1.一种色素材料水溶液，其特征在于，其含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)，
以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，
氢离子浓度指数(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下。
2.根据上述1所述的色素材料水溶液，其相对于1g藻蓝蛋白(A)还含有15～100mmol的阴离子表面活性剂作为不挥发成分。
3.一种色素材料水溶液的制造方法，所述色素材料水溶液的氢离子浓度指数(pH)为3以下，其特征在于，包括使藻蓝蛋白(A)和包含1个以上羟基的多元羧酸(B)溶解于水中的工序。
4.根据上述3所述的色素材料水溶液的制造方法，其相对于1g藻蓝蛋白(A)使用以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)。
5.根据上述3或4所述的色素材料水溶液的制造方法，其还包括在不使用阴离子表面活性剂的情况下去除藻蓝蛋白聚集物的工序。
6.根据上述3或4所述的色素材料水溶液的制造方法，其还使用阴离子表面活性剂。
7.一种蓝色着色饮料，其含有上述1的色素材料水溶液。
8.一种蓝色着色饮料，其含有上述2的色素材料水溶液。
发明的效果
根据本发明，具有可提供在酸性条件下热稳定性优异的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料这一特别显著的技术效果。
具体实施方式
<色素材料>
以下，基于优选实施方式对本发明进行说明。
本发明的色素材料水溶液的特征在于，其含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)，以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，氢离子浓度指数(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下。
(藻蓝蛋白)
藻蓝蛋白(A)是一种藻胆蛋白，且是含有藻青素和蛋白质的常温固体的蓝色色素。其可以是C-藻蓝蛋白，也可以是别藻蓝蛋白，还可以是R-藻蓝蛋白。藻蓝蛋白(A)可通过例如利用任意手段从藻类进行提取来获得。
藻蓝蛋白(A)均可以使用公知惯用的物质，可列举出例如来自蓝藻、红藻之类的各种藻类的藻类色素。藻蓝蛋白(A)可以是天然物，从能够利用各种培养方法进行人工培养、容易获取的方面出发，优选为含有属于节旋藻属或螺旋藻属的蓝藻(以下有时称为“螺旋藻”)的藻胆蛋白作为主要成分的螺旋藻色素。藻蓝蛋白(A)本身主要呈现蓝色，因此被用作蓝色色素材料。
自“螺旋藻”获得藻蓝蛋白的方法没有特别限定，可通过例如从螺旋藻中提取至缓冲液的方法进行提取，作为一个例子，可通过文献(日本特开昭52-134058号公报)中记载的方法来获得。
(包含1个以上羟基的多元羧酸)
包含1个以上羟基的多元羧酸(B)是指包含1个以上羟基且包含2个以上羧基的羧酸〔以下简写为羧酸(B)〕。本发明中，该羧酸(B)的定义不包括该羧酸的盐。该羧酸(B)是含有未形成盐的游离羧基的化合物。
该羧酸(B)在常温下可以是固体或液体中的任一者，此外，从与藻蓝蛋白(A)组合使用的方面出发，其本身优选为与藻蓝蛋白(A)相同的颜色、口味、气味，或者无色、无味、无臭。在酸性条件下使用本发明的前述(A)和(B)时，该羧酸(B)可以为酸味。
作为这种羧酸(B)，可列举出例如柠檬酸、苹果酸、酒石酸等。从上述藻蓝蛋白(A)与包含1个以上羟基的多元羧酸(B)进行组合时的、酸性条件下的藻蓝蛋白(A)的结构稳定性增加这样的方面出发，尤其优选使用柠檬酸(B)作为该羧酸。
本发明人等发现：如后述实施例中示出的那样，该羧酸(B)具有使藻蓝蛋白(A)的热稳定性、尤其是酸性条件下的热稳定性提高的作用。上述作用是包含1个以上羟基的多元羧酸(B)所固有的，与该羧酸对应的包含1个以上羟基的多元羧酸的盐并不发挥作用。
作为水(C)，公知惯用的水均可以使用，可以使用例如蒸馏水、离子交换水、纯化水等。本发明中使用上述羧酸(B)，因此，优选使用不含或尽量不含离子成分的pH7的水。
(关于成分比例)
本发明的色素材料水溶液通过如下方式制备：含有藻蓝蛋白(A)、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)和水(C)作为必须成分，按照相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)的方式来制备。其中，按照相对于1g藻蓝蛋白(A)以羧酸当量计达到50mmol～100mmol的方式含有柠檬酸时，能够制成酸性条件下的褪色最小、尤其是热稳定性优异的色素材料。色素材料水溶液中的水(C)的含有率没有特别限定，以质量换算，可以按照相对于藻蓝蛋白(A)与包含1个以上羟基的多元羧酸(B)的合计100份水(C)达到4000～25000份的方式进行使用。在使藻蓝蛋白(A)和包含1个以上羟基的多元羧酸(B)溶解于水中的工序中，以这两者达到前述成分比例的方式使藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)溶解于水时，其水溶液的pH达到3以下。
虽然还取决于溶解于水(C)的该羧酸(B)的组合使用比例，但藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)的总量越多，则形成蓝色越深、越浓厚的色素材料水溶液，若有需要则可以进行稀释等，从而在同一色价的着色中，进行更多被着色物的着色，故而优选。自不用说，并不是先制备浓厚的色素材料水溶液后再将其稀释，还可以不历经浓厚的色素材料水溶液而以成为与使用用途、目的相符的浓度的方式即刻获得稀薄的色素材料水溶液。
(吸光度)
此外，除了上述之外，本发明的色素材料水溶液还具备如下特征：以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，氢离子浓度指数(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下。
此外，以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者是指：按照达到在色价为2.5～5的范围内选择的任意1点的色价的方式添加前述(A)和(B)两者。同样地，氢离子浓度指数(pH)为3以下时的光学密度也是指在氢离子浓度指数(pH)为3以下的范围内选择的任意1点的光学密度。色价和pH可以通过利用在前述范围内固定的条件下用现有公知的色素材料水溶液和本发明的色素材料水溶液的光学密度方面进行对比来确认本发明的色素材料水溶液的优异的在酸性条件下的着色的热稳定性。
根据用于制备色素材料水溶液的该羧酸(B)的种类而选择的上述1点的色价、1点的pH在上述范围内有时相同，也有时不同，因此，优选根据所使用的该羧酸(B)的种类分别确定最佳的色价、pH，并基于吸光度来进行光学密度的测定。关于吸光度的详细测定方法，详见后述。
本发明中，规定为“以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时”，该色价2.5～5只不过是用于使用氢离子浓度指数(pH)为3以下的色素材料水溶液来确定800nm处的平均1cm光程长的光学密度的单纯测定条件。如上所述，不仅可以是浓厚的色素材料水溶液，也可以是稀薄的色素材料水溶液，并不是指色价超过2.5～5的范围的色素材料水溶液一律排除在本发明的技术范围之外。换言之，本发明设想了在色价为2.5～5的范围内测定光学密度，在色价小于2.5的色素材料水溶液时，进行浓缩等并在色价为2.5～5的范围的任意点测定光学密度，另一方面，在色价超过5的色素材料水溶液时，进行稀释等并在色价为2.5～5的范围的任意点测定光学密度，如果它们为0.05以下，则能判断其属于本发明的技术范围。
本发明中，通过相对于1g藻蓝蛋白(A)含有15～100mmol的阴离子表面活性剂作为不挥发成分，能够提高水溶液中的藻蓝蛋白(A)的分散稳定性，且能够将承受热历程前后的色价本身的变化(色价残留率)、色相变化(色差)抑制得较小，故而优选。阴离子表面活性剂在上述组合使用范围内表现出上述显著效果。
作为这种阴离子表面活性剂，可列举出例如十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠、十四烷酸-1-甲酯2-磺酸钠、十二烷基磷酸钠等。
在使用色素材料水溶液将被着色物着色的情况下，若色素材料水溶液中含有某种不溶成分，则色素材料水溶液本身看起来浑浊，感性上造成不良印象，或者，即使对被着色物进行所谓的本身着色，也会成为部分着色不均的原因，在被着色物为饮料等的情况下，还存在摄取时的舌触感差等实质上的不良情况。藻蓝蛋白聚集物所代表的水不溶物的存在程度可通过入射光波长800nm处的光学密度的测定进行评价。上述光学密度测定值(OD)越小，则水不溶物的含有率越少，形成上述缺点小或无缺点的色素材料水溶液。
制备包含藻蓝蛋白(A)和包含1个以上羟基的多元羧酸的”盐”的色素材料水溶液时，其本身的水溶液的氢离子浓度指数(pH)呈现中性～碱性。这种色素材料水溶液设想在酸性条件下使用而制成酸性时，产生大量被视作上述藻蓝蛋白聚集物的水不溶物，水溶液呈现非常浑浊的状态。这是仅将藻蓝蛋白(A)与该羧酸(B)的固体彼此单纯混合而评价耐热性时无法获知的见解。由此可明确：包含藻蓝蛋白(A)和包含1个以上羟基的多元羧酸的“盐”的色素材料水溶液不适合在酸性条件下使用。
(色素材料水溶液的制造方法)
通过按照质量换算将藻蓝蛋白(A)与包含1个以上羟基的多元羧酸(B)和水(C)以上述那样的特定成分比例进行混合，并使藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)溶解于水(C)中，从而能够制备本发明的色素材料水溶液。
本发明的色素材料水溶液的制造方法中，作为其原料，可以使用藻蓝蛋白(A)本身，如有需要则可以代替其而使用含有藻蓝蛋白(A)的公知惯用的藻胆蛋白。
使藻蓝蛋白(A)与该羧酸(B)溶解于水(C)中时，例如可列举出如下方法：制备藻蓝蛋白(A)的水(C)溶液，并在其中进一步溶解该羧酸(B)的方法；制备该羧酸(B)的水(C)溶液，并在其中进一步溶解藻蓝蛋白(A)的方法；使藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)同时溶解于水(C)的方法等。
藻蓝蛋白(A)与该羧酸(B)在水(C)中的接触方法可以采用公知的混合方法，可以使例如榨汁机、混合器、磨机、微混合器等基于搅拌叶片的旋转搅拌、液体彼此的冲击、液体的反复汇合/分流等动态、静态的各种混合方法任意地发挥作用。
关于藻蓝蛋白(A)与该羧酸(B)的混合，可以将两者一次性混合，也可以少量地混合，还可以制备各自的水溶液，并将它们混合至水(C)中。
在制备水溶液时，藻蓝蛋白(A)与该羧酸(B)与水(C)的各温度没有特别限定，根据藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)的种类来适当设定即可，作为一个例子，均为0℃以上且50℃以下。前述三者的温度差尽可能小时，在混合时不易发生聚集等不良情况，故而优选。
本发明的色素材料水溶液的制造方法中，通过实施使藻蓝蛋白(A)和包含1个以上羟基的多元羧酸(B)溶解于水中的工序作为必须工序，从而制造氢离子浓度指数(pH)为3以下的色素材料水溶液。历经溶解在该水中的溶解工序而得到的各种浓度的色素材料水溶液也能立即用于被着色物的着色，但通过包括熟化工序、例如5～48小时且15～30℃的温度下的熟化，与未熟化的情况相比可制造能够提高热稳定性、尤其能够抑制加热前后的色价降低且藻蓝蛋白(A)在水中的分散稳定性更优异的色素材料水溶液。
在色素材料水溶液的制造方法中，在藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)溶解于水(C)的工序中，包含藻蓝蛋白聚集物的水不溶物虽为微量但仍然产生的情况下，更优选在前期溶解工序之后接着进行去除该水不溶物的工序。可以先制备浓厚的色素材料水溶液，再将其稀释而制备期望浓度的稀薄的色素材料水溶液，以不历经制备浓厚色素材料水溶液的工序的方式制备期望浓度的稀薄色素材料水溶液时，不易发生上述那样的聚集等不良情况，即使发生了聚集其程度也是轻微的，能够省略将水不溶物去除的工序或者更简便且去除工序的负担也能够进一步减轻，还有助于提高生产率，故而优选。
对于这种去除水不溶物的工序，可以采用例如倾析、过滤、离心分离等手段。在本发明的色素材料水溶液的制造方法中，若有需要，则在难以产生上述水不溶物的条件下通过必须进一步包括浓缩工序来将色素材料水溶液浓缩。
本发明中，将该羧酸(B)与藻蓝蛋白(A)一同溶解于水(C)中时，因某种相互作用而使藻蓝蛋白(A)在水溶液中的溶解性提高。虽然详情不明，但可推测：该羧酸(B)的羧基在藻蓝蛋白(A)表面侧选择性取向，羟基(Hydroxy group)在水(C)侧选择性取向，由此，基于该羟基使水(C)中的藻蓝蛋白(A)的溶解性进一步提高。另一方面，令人非常意外的是：本发明人等发现：即使是前述那样的去除了水不溶物的色素材料水溶液，其本身的热稳定性也优异。
本发明的色素材料水溶液由于该羧酸(B)的作用而有效地抑制水不溶物的发生，即使历经热历程也能够维持藻蓝蛋白(A)稳定地均匀溶解于液体中的状态。
本发明的色素材料水溶液的制造方法中，通过使水中含有藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)，根据需要将有时在它们的混合初期产生的上述那样的水不溶物去除，从而能够简便地获得在酸性条件下的褪色小、热稳定性优异的色素材料水溶液。
此外，根据本发明人等的见解，在使藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)溶解于水中的溶解工序中，仅由它们制造色素材料水溶液时，优选还包括将藻蓝蛋白聚集物那样的水不溶物去除的工序，但作为使藻蓝蛋白(A)和该羧酸(B)溶解于水中的溶解工序，在此处进一步组合使用阴离子表面活性剂的情况下，实质上不产生藻蓝蛋白聚集物那样的水不溶物，而无需再包括将藻蓝蛋白聚集物那样的水不溶物去除的工序，因此能够进一步提高色素材料水溶液的生产率。万一，出于某种原因而得到包含上述水不溶物的色素材料水溶液时，历经去除该水不溶物的工序后再使其中包含上述阴离子表面活性剂的情况，能够消除因水不溶物的存在而导致的上述那样的不良情况，故而优选。
此外，直接制备稀薄的色素材料水溶液时，上述水不溶物的产生受到抑制，基于阴离子表面活性剂的作用，藻蓝蛋白(A)即使不历经水不溶物的去除工序或者即使不历经熟化工序，也能够以更高的生产率制造热稳定性优异、且藻蓝蛋白(A)在水中的分散稳定性更优异的色素材料水溶液。
(其它成分)
色素材料水溶液中，除了含有藻蓝蛋白(A)、该羧酸(B)之外，作为不挥发成分可以进一步含有不符合它们的其它成分。作为属于不挥发成分的其它成分，可列举出例如包含1个以上羟基的多元羧酸的盐、赋形剂、防腐剂、各种维生素类、各种矿物质类、各种糖类、来自前述藻类的蛋白质系色素之外的物质、来自前述藻类的培养基成分的物质。
此外，本发明的色素材料水溶液中，可以进一步含有与水具有混溶性的有机溶剂作为除不挥发成分之外的物质。作为这种有机溶剂，可以使用例如乙醇、异丙醇等。
作为包含1个以上羟基的多元羧酸的盐，可列举出例如上述例示的该羧酸(B)的金属盐、胺盐(以下称为共轭碱)。作为金属盐，有例如钠盐、钾盐、钙盐、铝盐等。如果包含1个以上羟基的多元羧酸所包含的至少一部分羧基呈现上述那样的盐结构，则上述盐是适合的，但使用全部羧基呈现上述那样的盐结构的物质的情况，在容易处理、供应原料的方面是优选的。
本发明的技术效果基于该羧酸(B)固有且特异的功能，但可以在不损害该技术效果的范围内进一步含有少量与该羧酸(B)的共轭碱相当的该羧酸的盐(D)。该羧酸的盐(D)的使用摩尔数是小于该羧酸(B)的范围，具体而言，以使用摩尔数作为基准，该羧酸的盐(D)/该羧酸(B)＝1/99～20/80的情况，在酸性条件下的热稳定性优异，故而优选。作为该羧酸(B)而使用柠檬酸，且使用其盐(C)时，具体而言，以使用摩尔数作为基准，柠檬酸盐(D)/柠檬酸(B)＝10/90～20/80的情况，在酸性条件下的热稳定性优异，故而优选。
例如，以往已知包含选自由糖、糖醇和多元醇组成的组中的至少一种化合物的色素材料。以往的色素材料有时包含大量这些化合物。与此相对，本发明的一个实施方式所述的色素材料不含这些化合物而仅利用该羧酸(B)就能使藻蓝蛋白(A)的热稳定性良好。海藻糖那样的糖可以包含在本发明的色素材料水溶液中，但无法期待由此有助于提高酸性条件下的热稳定性。
藻蓝蛋白(A)在色素材料的不挥发成分100质量％中的比例(质量％)可通过公知的分析方法/测定方法来获得。该羧酸(B)在色素材料的固体成分100质量％中的比例(质量％)可通过公知的分析方法/测定方法来获得。例如，藻蓝蛋白(A)的质量可基于将其溶解于水那样的溶剂中而得到的色素材料水溶液的吸光度进行测定。
对于通常已知的藻蓝蛋白(A)而言，溶液中的藻蓝蛋白(A)的极大吸收波长与藻蓝蛋白(A)的浓度％(w/v)的关系是已知的，基于色素材料溶液的极大吸收波长处的吸光度，可以求出藻蓝蛋白(A)的比例(质量％)。例如，按照文献(Yoshikawa,N.and Belay,A.(2008)“Single-laboratory validation of a method for the determination of c-phycocyanin and allophycocyanin in Spirulina(Arthrospira)supplements and rawmaterials by spectrophotometry”Journal of AOAC International VOL.91,524-529)所示的方法，可以由极大吸收波长的吸光度值求出试样中的C-藻蓝蛋白(cPC)浓度(g/L)和别藻蓝蛋白(aPC)的浓度(g/L)。此处的色素材料溶液中的cPC的极大吸收波长是620nm，色素材料溶液中的aPC的极大吸收波长是650nm。螺旋藻的藻蓝蛋白可以是cPC和aPC的总和。
例如，试样中的cPC的浓度通过下式来求出。
cPC(mg/mL)＝0.162×Abs620-0.098×Abs650
例如，试样中的aPC的浓度通过下式来求出。
aPC(mg/mL)＝0.180×Abs650-0.042×Abs620
测定波长根据试样溶液的极大吸收波长来适当设定即可。例如，试样溶液所含的色素之中，含有下述藻蓝蛋白(A)作为主要成分时的测定波长为610～630nm。由该范围确定最佳的1点并进行测定即可。
<用途>
实施方式的色素材料适合添加至冰淇淋、软冰糕、蛋糕、冻甜点心、羊羹、果冻、口香糖、软糖、巧克力等点心类、面包类；荞麦面、乌冬面、挂面等面类；豆腐、鱼酱、鱼肉山芋饼等各种食品类；抹茶饮料、绿茶饮料、牛奶饮料、豆浆饮料、蔬菜饮料、果实饮料、清凉饮料水等饮料类；片剂等药品、化妆品中。
根据本发明的色素材料水溶液，通过例如将浓厚的色素材料水溶液以达到目标的期望色价的方式根据需要用溶剂进行稀释，或者将稀薄的色素材料水溶液以达到目标的期望色价的方式根据需要进行浓缩，并将其进一步与饮料进行混合，由此能够简便地制备所期色价的蓝色着色的饮料(蓝色着色饮料)。其中，本发明的色素材料水溶液以饮料的形式，在其本身呈现酸性的清凉饮料水、果实饮料(果汁)中起到耐热性优异、即使历经加热杀菌等热历程也不褪色或褪色小的显著效果。清凉饮料水、果实饮料大多形成酸性的缓冲溶液(有时称为缓冲液)，因此，为了方便将该酸性的缓冲溶液选作作为被着色物的模拟饮料，并将本发明的色素材料水溶液进行稀释，观察加热前后的色价变化，由此能够确认在酸性条件下的褪色程度。
此外，本发明的色素材料水溶液适合于其单独的着色，也可以按照其与其它色素材料的复合形态来提供。作为其它色素材料，除了红花黄、栀子黄、抹茶、绿茶之外，可列举出大麦嫩叶、羽衣甘蓝、桑、细竹、黄麻、小球藻、青紫苏、西兰花、菠菜、青椒、明日叶等的绿色粉末。
实施例
以下，基于实施例来说明本发明。
<溶液的吸光度的测量>
溶液的吸光度通过UV/Vis分光光度计(日立高新科技株式会社制的U-3900H)，使用光程长为1cm的石英比色皿进行测量。此外，表示吸光度的Abs标识之后的数字是指测定波长(nm)。
<含藻蓝蛋白蓝色色素材料水溶液的耐热/耐酸性评价>
通过下式来算出Abs620的加热前后的色价残留率Abs％。通过该Abs％的值可以评价耐热/耐酸性。
Abs％＝(Abs620后)/(Abs620前)×100
此处，将加热前、加热后的吸光度分别记作Abs前、Abs后。
[实施例1]
使LINABLUE G1(DIC LIFETEC Co.,Ltd.制的植物性蓝色色素。藻蓝蛋白换算量为26～30质量％范围内的1点，含有柠檬酸三钠5质量％、海藻糖55质量％、其它蛋白质8质量％、其它成分4质量％)25mg分散至以特定摩尔比例包含柠檬酸和柠檬酸盐的水溶液5mL，在室温(25℃)下静置16小时而使其溶解。通过将其在25℃×9253G×10分钟的条件下进行离心分离，由此去除由包含藻蓝蛋白聚集物的水不溶分形成的沉淀，回收上清，得到含藻蓝蛋白蓝色色素材料(浓厚色素材料水溶液)。
此外，所得浓厚色素材料水溶液是配合比为来自柠檬酸的羧酸相对于1g藻蓝蛋白为90mmol(以及柠檬酸的共轭碱为4mmol、pH为2.2)的色素材料组合物。该浓厚色素材料水溶液的色价为2.9，且800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.006。
此外，设想对于作为被着色物的清凉饮料水的着色，将该浓厚色素材料水溶液用50mM柠檬酸缓冲液与上述同样地稀释至pH达到2.2且Abs620达到约0.7，以1ml量注至1.5ml塑料管中，得到加热前的稀释色素材料水溶液(模拟蓝色着色饮料)。对于试样，利用台式培养器(ARTON株式会社制的WSL-2610)，在70℃×30分钟的条件下进行加热处理，在25℃×9253G×5分钟的条件下进行离心分离，得到加热后的稀释色素材料水溶液(模拟蓝色着色饮料)。
针对加热处理前后的稀释色素材料水溶液(模拟蓝色着色饮料)，利用下述条件测定吸光度，由此求出色价残留率，其是色素在酸性条件下的热稳定性的指标。
按照上述求出的色价残留率为82.2％。
[实施例2]
除了使来自柠檬酸的羧酸达到20mmol(以及柠檬酸的共轭碱达到2mmol、pH达到2.5)之外，与上述实施例1同样操作，得到浓厚色素材料水溶液。该浓厚水溶液的色价为4.3，且800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.005。进而，将12.5mM柠檬酸缓冲液用于稀释，除此之外与上述实施例1同样操作制备稀释色素材料水溶液，进行加热处理，测定色价残留率时，色价残留率为67.5％。
[实施例3]
除了使来自柠檬酸的羧酸达到200mmol(以及柠檬酸的共轭碱达到17mmol、pH达到2.5)之外，与上述实施例1同样操作，得到浓厚色素材料水溶液。该浓厚水溶液的色价为2.7，且800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.005。进而，将125mM柠檬酸缓冲液用于稀释，除此之外与上述实施例1同样操作制备稀释色素材料水溶液，进行加热处理，测定色价残留率时，色价残留率为73.5％。
[实施例4]
除了使来自L-苹果酸的羧酸达到22mmol(以及L-苹果酸的共轭碱达到1mmol、pH达到2.5)之外，得到浓厚色素材料水溶液。该浓厚水溶液的色价为3.0，且800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.007。进而，将18.75mM的L-苹果酸水溶液用于稀释，除此之外与上述实施例1同样操作，调制稀释色素材料水溶液，进行加热处理，测定色价残留率时，色价残留率为59.2％。
[实施例5]
除了使来自L-酒石酸的羧酸达到21mmol(以及L-酒石酸的共轭碱达到2mmol、pH达到2.5)之外，得到浓厚色素材料水溶液。该浓厚水溶液的色价为3.4，且800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.004。进而，将18.75mM的L-酒石酸水溶液用于稀释，除此之外与上述实施例1同样操作，调制稀释色素材料水溶液，进行加热处理，测定色价残留率时，色价残留率为63.9％。
[比较例1]
使LINABLUE G1分散至以特定摩尔比例包含柠檬酸三钠盐的水溶液，在室温(25℃)下静置16小时使其溶解，得到含藻蓝蛋白蓝色色素材料(浓厚色素材料水溶液)(未产生沉淀，因此未进行离心分离)。此外，所得浓厚色素材料水溶液的色价为37，是配混比为柠檬酸的共轭碱(柠檬酸三钠盐)相对于1g藻蓝蛋白为9mmol(pH为8.9、不含柠檬酸本身)的色素材料组合物。
在该浓厚色素材料水溶液中，以pH达到2.5的方式添加50mM的柠檬酸水溶液时，发生了显著的浑浊、沉淀。该悬浮液的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.073(0.05以上)。
进而，将该悬浮液与实施例1同样地离心分离，并去除沉淀而得到的水溶液的色价为0.82。该色价是与实施例中的色价相比明显小的色价，是与实施例的色素材料水溶液的蓝色的深浅相比明显浅(淡)的蓝色。
此外，设想在作为被着色物的清凉饮料水中的使用，与实施例1同样地制备稀释色素材料水溶液(模拟蓝色着色饮料)，进行pH2.5时的耐热试验，求出色价残留率。色价残留率为27.3％，明显小于实施例1。
实施例1是柠檬酸占优势的色素材料水溶液，比较例1是柠檬酸共轭碱占优势的色素材料水溶液。
由这些实施例1与比较例1的对比可知那样，来自光散射的入射光800nm处的光学密度小的实施例1的色素材料水溶液的浑浊也少，感性上是好印象，目视着色时的部分着色不均也变少，色价本身也大，使用其制备的蓝色着色饮料呈现鲜明的蓝色，摄取时也没有不愉快的舌触感。另一方面，800nm处的光学密度大的比较例1的色素材料水溶液的浑浊明显，感性上是不良印象，目视产生来自包含藻蓝蛋白聚集物的水不溶物的部分着色不均，色价本身也小，目视使用其制备的蓝色着色饮料相对而言呈现更淡(浅)的蓝色，摄取时的舌触感也差。
而且，关于加热前后的色素材料水溶液在酸性条件下的热稳定性(耐热性)，由加热前后的色价变化率可知那样，实施例1的柠檬酸占优势的色素材料水溶液与比较例1的柠檬酸共轭碱占优势的色素材料水溶液相比显著优异。
进而，与以使柠檬酸共轭碱占优势的方式使用时相比，以使柠檬酸占优势的方式使用时，容易制备色价更大的色素材料水溶液，也能够削减同一色价的着色所使用的色素材料水溶液的用量。
可明确：本发明的色素材料水溶液即使在酸性条件下进行加热杀菌等施加热历程，褪色也小，酸性条件下的热稳定性优异。
实施例6
制备包含LINABLUE G10.6％和十二烷基硫酸钠(SDS)1.25％的水溶液。向其中添加4倍容量的柠檬酸缓冲液(pH为2.5，62.5mM)。由此，SDS的最终浓度达到0.25％、藻蓝蛋白/SDS的质量比达到0.144和柠檬酸的最终浓度达到50mM。
上述得到的稀薄水溶液中，不在室温(25℃)下进行16小时的静置，而在25℃×9253G×10分钟的条件下对其施加离心分离，回收上清，得到含藻蓝蛋白蓝色色素材料。上述得到的稀薄水溶液中不含水不溶物，因此，本来无需进行上述离心分离，但为了与略微产生水不溶物的下述实施例7的条件保持统一而进行了离心分离的工序。对于该色素材料，在70℃×30分钟的条件下利用上述台式培养器进行加热处理，以防万一进行了离心分离(25℃×9253G×5分钟)。测定加热前后的吸光度时，该试样的色价残留率为94.1％。
此外，如下那样地进行L*a*b*值的计算。基于360～780nm的吸光度，利用CIE D65标准光源和CIE2°调色函数而转换成XYZ色度坐标系，将其进一步转换成L*a*b*色度坐标系。
通过色度空间中的距离、即下式来评价加热前后的吸光度变化。L*a*b*色空间中的加热前后的色差△E为5.1。
[数学式1]
ΔE＝((ΔL*2)+(Δa*2)+(Δb*2))1/2
实施例7
除了SDS的最终浓度达到0％(完全不使用SDS)之外，与上述实施例6同样操作，得到色素材料后，测定加热前后的吸光度时，该试样的色价残留率为67.1％。
此外，L*a*b*色空间中的加热前后的色差△E为15.1。
可知：使用了阴离子表面活性剂的实施例6的色素材料水溶液与不使用其的实施例7的色素材料水溶液相比，藻蓝蛋白在水中的分散稳定性更优异，尽管没有熟化工序，也具有与以往的进行熟化时同等以上的更高的耐热性水准，即使历经基于加热等的热历程后，色价残留率也非常高，热历程前后的色差也小，色相的变化也小。使用阴离子表面活性剂时，如实施例6那样地选择适当用量(用量范围)时，在上述那样的耐热性方面得到显著的结果。
此外，实施例6中的色素材料水溶液不是上述实施例1所制备那样的历经浓厚色素材料水溶液并将其稀释而得的色素材料水溶液，而最初就是稀薄的色素材料水溶液，因此，无需先制备浓厚的色素材料水溶液并稀释使用的工夫。进而可知：实施例6中的色素材料水溶液是稀薄的色素材料水溶液，且通过添加阴离子表面活性剂而使藻蓝蛋白在水中的分散稳定性提高，因此，在浓厚的色素材料水溶液中可能发生的水不溶物的产生受到大幅抑制，无需进行与将其去除的工序相当的离心分离操作，色素材料水溶液的生产率优异。
此外，关于离心分离前的色素材料水溶液中所含的水不溶物的含量，与实施例1～3的水溶液相比，实施例7的水溶液更少。
产业上的可利用性
本发明的色素材料水溶液含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白(A)包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸(B)，以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加前述(A)和(B)两者时，氢离子浓度(pH)为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下，因此，能够提供在酸性条件下热稳定性优异的色素材料水溶液、其制造方法和蓝色着色饮料。

Claims (4)

1.一种色素材料水溶液，其特征在于，其含有色素材料，所述色素材料相对于1g藻蓝蛋白A包含以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸B，
以620nm处的吸光度表示的色价达到2.5～5的方式添加所述A和B两者时，
氢离子浓度pH为3以下时的800nm处的平均1cm光程长的光学密度为0.05以下，
所述色素材料水溶液相对于1g藻蓝蛋白A还含有15～100mmol的阴离子表面活性剂作为不挥发成分。
2.一种色素材料水溶液的制造方法，所述色素材料水溶液的氢离子浓度pH为3以下，以相对于1g藻蓝蛋白A为15～100mmol的量使用阴离子表面活性剂作为不挥发成分，其特征在于，包括使藻蓝蛋白A和包含1个以上羟基的多元羧酸B溶解于水中的工序。
3.根据权利要求2所述的色素材料水溶液的制造方法，其相对于1g藻蓝蛋白A使用以羧酸当量计为20mmol～200mmol的、包含1个以上羟基的多元羧酸B。
4.一种蓝色着色饮料，其含有权利要求1的色素材料水溶液。
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