CN100560653C - 一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，包括如下步骤：红曲米→浸泡碱解→加热糊化→酶解→过滤分离→酸沉淀→洗涤→中和→干燥→粉碎→包装。本发明利用酶解工艺，使红曲米中的淀粉转化成可溶性的低聚糖或葡萄糖，有利于改善红曲色素的溶解性，同时使红曲米的组织结构分解，以便让溶解性的红曲色素充分释放，进而易于与其他不溶性的组分分离，既简化了提取工艺，又可以有效地提高红曲色素的提取率，红曲色素的产量可达15～25%。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂工业领域，涉及一种红曲色素的提取方法，特别是一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法。
背景技术
人类利用红曲具有相当悠久的历史。除了用于酿制红酒，我国人民早已利用红曲制品作为食品的着色剂和防腐剂，如：红腐乳、干肉、鱼类腌制品、酱菜等。近年，采用天然色素取代食用合成色素已成为大势所趋。
红曲色素以粮食为主要原料，是红曲菌培养过程的代谢产物，基本原料充足，可以满足长年大规模生产需要。我国是红曲的主要生产国，历史悠久，工艺成熟。一般情况下，以大米为原料，红曲米中的色素含量可达10～20％，而其他天然色素在原料中的含量则大多在3％以下。由于原料含量较高，因而有利于减少辅助原料消耗和设备占用率，降低生产成本。
红曲菌代谢过程中产生的色素是一类醇溶性色素，可溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。红曲色素的分离提取方法直接影响其产品及后续衍生产品的质量和效益，目前生产红曲色素主要采用提取浓缩法或发酵液直接浓缩法，工艺复杂，产品不易干燥，而且纯度较低，耐酸性也不好。采用酶解法从红曲米中分离红曲色素，以便简化工艺，降低物耗，显著提高产品产率，这类研究至今未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法。通过对红曲米的酶法处理，有效地酶解其中的淀粉，使红曲米的组织结构分解，以便让溶解性的红曲色素充分释放，进而与不溶性的其他组分分离。
本发明的工艺流程如下：原料、浸泡碱解、加热糊化、酶解、过滤分离、酸沉淀、洗涤、中和、干燥、粉碎、包装。所用化学试剂的纯度为食品级。
本发明的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，包括以下步骤：
(1)原料：取红曲米为原料。所述的红曲米是大米经过常规发酵后，得到红曲米。
(2)浸泡碱解：将红曲米加入碱液中，温度控制在20～60℃之间，红曲米与碱液的质量百分比为1∶1～1∶5，碱液浓度为O.01mol/L～0.1mol/L，浸泡时间30～200min；所述的碱为氢氧化物、或碳酸盐、或碳酸氢盐；
(3)加热糊化：将温度升至100℃～150℃，恒温20～200min，得红曲米糊化液；
(4)酶解：将步骤(3)得到的红曲米糊化液进行酶解处理，酶解温度为40～75℃，pH为5～8，加入α-淀粉酶进行酶解，边酶解边搅拌；淀粉酶与红曲米糊化液的质量比为1∶10000～5∶1000，酶解时间为0.3～8h，搅拌速度10～100转/分钟；酶解后得酶解液；所述的酸为Hcl。
(5)过滤分离：对酶解液进行过滤，固液分离得滤液；所述的过滤可以采用板框压滤机、或真空过滤机、或离心机；滤网为300目以上。
(6)酸沉淀：在滤液中加酸，调节pH至1～3，并静置2～10h，使其沉淀；所述的酸为Hcl。
(7)洗涤：将步骤(6)得到的沉淀加水洗涤至pH5，然后过滤，得沉淀物；
(8)中和：将步骤(7)得到的沉淀物用碱调至pH7～8，使其完全溶解，成为红曲色素水溶液；
(9)干燥：将步骤(8)得到的红曲色素水溶液进行干燥处理，得干燥水溶性红曲色素；所述的干燥指色素的含水率低于5％，干燥处理可以采用喷雾干燥机、或隧道干燥机、或沸腾干燥机、或气流干燥机。
(10)粉碎：将步骤(9)得到的干燥水溶性红曲色素粉末粉碎至符合产品要求的粒度。
本发明的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，还可以采用以下参数：
1、步骤(2)中所述的浸泡碱解，红曲米加入碱液中的温度控制在40～50℃之间，红曲米与碱液的质量百分比为1∶2～1∶4，浸泡时间30～120min。
2、步骤(3)中所述的加热糊化，加热糊化的温度控制在100℃～120℃，恒温时间为20～60min。
3、步骤(4)中所述的酶解，酶解温度为50～65℃，pH为6～7，淀粉酶与红曲米糊化液的质量比为5∶10000～2∶1000，酶解时间为0.3～3h。
4、步骤(6)中所述的酸沉淀，在滤液中加酸，静置时间为2～10h。
本发明以红曲米为原料，红曲米中的色素含量可达10～20％，而其他天然色素在原料中的含量则大多在3％以下。由于原料含量较高，因而有利于减少辅助原料消耗和设备占用率，降低生产成本。而且，我国是红曲的主要生产国，历史悠久，工艺成熟，红曲米来源广泛，原料充足。本发明通过对红曲米的酶法处理，有效地酶解其中的淀粉，使其转化成可溶性的低聚糖或葡萄糖，有利于改善红曲色素的溶解性，同时使红曲米的组织结构分解，以便让溶解性的红曲色素充分释放，进而易于与其他不溶性的组分分离，既简化了提取工艺，又可以有效地提高红曲色素的提取率，使红曲色素的产量达到15～25％。
本发明适用于各种规模以红曲米为原料，酶法提取水溶性红曲色素的生产。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例：以原料为1吨红曲米为例，利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法包括以下步骤：
(1)原料：1吨红曲米；可以由市场购得。
(2)浸泡碱解：将红曲米1吨加入0.05mol/L NaOH碱液5吨中，温度控制在60℃，浸泡时间120min；
(3)加热糊化：将温度升至100℃，恒温30min，使红曲米糊化。
(4)酶解：加入6mol/L HCl调节pH至7，使温度控制在为60℃，然后加入α-淀粉酶20kg，酶解8h，酶解过程中开启搅拌，搅拌速度控制在50转/分钟左右；
(5)过滤分离：酶处理结束后，用板框压滤机压滤，除去滤渣；
(6)酸沉淀：在滤液中加入6mol/L HCl，调节pH至2，使其沉淀，并静置6h；
(7)洗涤：将步骤(6)得到的沉淀加水洗涤至pH5，并用离心机分离除去洗涤液；
(8)中和：将步骤(7)得到的沉淀加Na2CO3中和至pH8，稀释至500L，并充分搅拌，至完全溶解，得红曲色素水溶液；
(9)干燥：将步骤(8)得到的红曲色素水溶液用喷雾干燥机干燥，得水溶性红曲色素粉末20～25kg；
(10)粉碎：将步骤(9)得到的水溶性红曲色素粉末用磨粉机粉碎，使其符合产品粒度要求。
Claims (5)
1、一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)原料：取红曲米为原料；
(2)浸泡碱解：将红曲米加入碱液中，温度控制在20～60℃之间，红曲米与碱液的质量百分比为1∶1～1∶5，碱液浓度为0.01mol/L～0.1mol/L，浸泡时间30～200min；
(3)加热糊化：将温度升至100℃～150℃，恒温20～200min，得红曲米糊化液；
(4)酶解：将步骤(3)得到的红曲米糊化液进行酶解处理，酶解温度为40～75℃，pH为5～8，加入α-淀粉酶进行酶解，边酶解边搅拌；淀粉酶与红曲米糊化液的质量比为1∶10000～5∶1000，酶解时间为0.3～8h，搅拌速度10～100转/分钟；酶解后得酶解液；
(5)过滤分离：对酶解液进行过滤，固液分离得滤液；
(6)酸沉淀：在滤液中加酸，调节pH至1～3，并静置2～10h，使其沉淀；
(7)洗涤：将步骤(6)得到的沉淀加水洗涤至pH5，然后过滤，得沉淀物；
(8)中和：将步骤(7)得到的沉淀物用NaCO3调至pH7～8，使其完全溶解，得红曲色素水溶液；
(9)干燥：将步骤(8)得到的红曲色素水溶液进行干燥处理，得干燥水溶性红曲色素；
(10)粉碎：将步骤(9)得到的干燥水溶性红曲色素粉末粉碎至符合产品要求的粒度。
2、根据权利要求1所述的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，其特征在于所述的酶解，酶解温度为50～65℃，pH为6～7，淀粉酶与红曲米糊化液的质量比为5∶10000～2∶1000，酶解时间为0.3～3h。
3、根据权利要求1所述的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，其特征在于所述的浸泡碱解，红曲米加入碱液中的温度控制在40～50℃之间，红曲米与碱液的质量百分比为1∶2～1∶4，浸泡时间30～120min。
4、根据权利要求1所述的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，其特征在于所述的加热糊化，加热糊化的温度控制在100℃～120℃，恒温时间为20～60min。
5、根据权利要求1所述的一种利用酶解法提取水溶性红曲色素的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料：1吨红曲米；
(2)浸泡碱解：将红曲米1吨加入0.05mol/L NaOH碱液5吨中，温度控制在60℃，浸泡时间120min；
(3)加热糊化：将温度升至100℃，恒温30min，使红曲米糊化；
(4)酶解：加入6mol/L HCl调节pH至7，使温度控制在为60℃，然后加入α-淀粉酶20kg，酶解8h，酶解过程中开启搅拌，搅拌速度控制在50转/分钟；
(5)过滤分离：酶处理结束后，用板框压滤机压滤，除去滤渣；
(6)酸沉淀：在滤液中加入6mol/L HCl，调节pH至2，并静置6h，使其沉淀；
(7)洗涤：将步骤(6)得到的沉淀加水洗涤至pH5，并用离心机分离除去洗涤液；
(8)中和：将步骤(7)得到的沉淀加Na2CO3中和至pH8，稀释至500L，并充分搅拌，至完全溶解，得红曲色素水溶液；
(9)干燥：将步骤(8)得到的红曲色素水溶液用喷雾干燥机干燥，得水溶性红曲色素粉末20～25kg；
(10)粉碎：将步骤(9)得到的水溶性红曲色素粉末用磨粉机粉碎，使其符合产品粒度要求。
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| 红曲色素提取的工艺条件及稳定性研究. 李浩然，杜竹玮，伍军.北京农学院学报，第19卷第1期. 2004 |
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