CN103642266A - 一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，其是选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，经冲洗、切丝后采用乙醇溶液进行浸提，而得色素浸提液；色素浸提液过滤去除杂质后进行一次真空浓缩后，再采用果胶酶进行酶解；采用乙醇溶液进行醇沉去除果胶，得澄清色素液；澄清色素液加入白皮白心萝卜汁混合温浸处理后移至高压锅内，快速升温至121℃以上，快速卸压，放出全部蒸汽，去除异味；再进行二次浓缩，喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末。本发明的提取方法工艺简单、制备周期短，去除异味效果好，提升了胡萝卜色素的口感和口味，色素提取率高。

Description

一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法

技术领域

本发明涉及由天然原料制备的天然来源的染料，尤其是一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法。

背景技术

胡萝卜色素大量存在于植物组织中，是人类食品中的主要营养素之一。一般说来，天然色素比合成色素优点多，许多天然色素都有一定的营养价值和医疗价值。天然胡萝卜素被认定为A类优秀有营养的食品添加剂，它可做为食用橙色色素和营养强化剂，不仅被广泛用于饮料、化妆品、医药等领域，还可作为作为保健品食用，能医治各种疾病，尤其癌症的对抗剂，同时也是一种具有广泛免疫功能的药物和不可缺少的饲料添加剂。

胡萝卜中含有丰富的胡萝卜素，并且含量比番茄高5～7倍，胡萝卜素食后经肠胃消化分解成维生素A，可防止夜盲症和呼吸道疾病；胡萝卜素也是一种抗氧化剂，可以中和体内的过氧化自由基，维持和促进免疫功能，起到了延缓衰老的作用。从胡萝卜中提取胡萝卜色素是一重要的研究课题，为此广大技术人员进行了技术功关，目前，胡萝卜色素的制备方法已有公开报道。例如，2011年11月16日授权公开的CN 101305797 B中国发明专利说明书中就公开了“一种胡萝卜色素的制备方法及其胡萝卜色素制品”，其是以紫胡萝卜为原料，依次经过以下步骤：(1) 清洗与切丝；(2) 浸提与过滤；(3) 柱层析；(4) 浓缩与超滤；(5) 微胶囊化；(6) 喷雾干燥；(7) 过筛与混合，其中，浸取与过滤是先将紫胡萝卜细丝置于提取罐中，按紫胡萝卜细丝∶溶液质量比为1 ∶3-15注入酸性水溶液回流浸泡，酸性水溶液的pH＝2.5-5，浸泡时间为4-8小时，然后在提取罐出液口收集紫胡萝卜色素水溶液，采用硅藻土过滤机将收集的红色素溶液过滤，制得澄清的紫胡萝卜色素液；柱层析是先将澄清的紫胡萝卜色素液上填充有大孔吸附树脂的吸附柱，进料流量为2-10 公斤/ 分钟，饱和吸附紫胡萝卜色素液的树脂，用电导率1-60mS/cm 的纯净水清洗，然后采用含40-85％的乙醇的水溶液洗脱、分离，洗脱处理12-18 小时，再用去离子水将大孔吸附树脂清洗至pH＝6-8；微胶囊化是先将微胶囊壁材溶解过滤，再与超滤膜过滤的浓缩液均匀混合后采用高压均质机使色素成分完全包裹在微胶囊内，均质压力为20MPa-60MPa。该制备方法具有工艺简单，工艺条件温和，制备周期短的优点，但是由于其色素提取液中存在不愉快的气味，在制备色素的过程中要进行异味去除，上述所公开的技术方案中，首先是使用大孔吸附树脂法进行异味去除，然后采用微胶囊化包埋色素，辅助去除异味，这种采大孔吸附柱吸附处理与微胶囊包埋去除异味的方法存在着能耗高、效果不理想、降低了色阶的不足，增加了产品中的杂质，限制了应用范围。

发明内容

为了克服现有技术中色素提取液去除异味工艺存在能耗高、效果不理想、降低了色阶的不足，本发明提供一种工艺简单、制备周期短、低能耗、去除异味效果好的从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法。

 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，其特征在于：经过下列工艺步骤：

a、原料选取与处理  选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，清洗后进行切丝处理，得胡萝卜丝，备用；

b、醇提  将步骤(a)所得到的胡萝卜丝置于提取罐中，加入浓度为50～60%的乙醇溶液作为浸提剂，添加量为胡萝卜丝质量的1～1.5倍，以0.5mol/L的盐酸调节PH值为4.5～5.0，控制温度为60～65℃，浸提1～2h，收集色素浸提液；依上述工艺方法再连续提取两次；合并三次的色素浸提液；

c、过滤  将步骤(b)所得到的色素浸提液采用板框压滤机进行过滤，去除杂质，得色素过滤液；其中，所述的板框压滤机的滤布为100～200目，板框压力为0.3～0.5MPa；

d、一次浓缩  将步骤(c)所得到的色素过滤液送入真空浓缩器中，控制真空度 0.03～0.07Mpa，将色素过滤进行一次浓缩至原体积的10～15%，得一次色素浓缩液；

e、酶解、醇沉  将步骤(d)所得到的一次色素浓缩液控制温度为35～40℃，调节PH值为3.5～4.0，加入液体固含量0.2～0.5%的果胶酶进行酶解，酶解时间为3～4h；酶解结束后，缓缓加入浓度为90～95%的乙醇溶液，并采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止；再用100～200目纱布过滤，去除果胶沉淀，得澄清色素液；

f、去除异味  将步骤(e)所得到时的去除果胶沉淀后的澄清色素液加入该液体质量3～5%的白皮白心萝卜汁，调节PH值至4.0～4.5，控制温度30～40℃，混合均匀，温浸处理1～2h；然后将混合液体转移至高压锅内，快速升温至121℃以上，停止加热后立即卸压，放出全部蒸汽，去除液体中的异味；

g、二次浓缩  将步骤(f)所得到的去除异味的色素液体送入真空浓缩器中，控制真空度在 0.03～0.07Mpa，进行二次浓缩至滤液浓度为20～25%，得二次色素浓缩液；

h、干燥  将步骤(g)所得到的二次色素浓缩液送入喷雾干燥设备中，控制进口温度为160～220℃，出口温度为70～85℃，设置雾化盘转速48Hz,控制塔内负压8～10Pa，进行喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末。

本发明是将萝卜切丝后采用乙醇溶液进行浸提，而得色素浸提液；将该色素浸提液过滤去除杂质后进行一次真空浓缩后，采用果胶酶进行酶解，再采用乙醇溶液进行醇沉，去除果胶，得澄清色素液；澄清色素液加入白皮白心萝卜汁混合温浸处理后移至高压锅内，快速升温至121℃以上，快速卸压，放出全部蒸汽，去除异味；再进行二次浓缩 ，喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末。本发明的发明创造点是将去除果胶后的色素液与白皮白心萝卜汁混合温浸处理后进行快速高温高压处理后快速卸压，其主要是利用白萝卜汁中的β-胡萝卜素、氧化酶腺素、气化黏液素、组织氨基酸、胆碱等和胡萝卜素中的亚铁离子以螯合物的方式结合生成无味的物质，以达到除去异味的目的；其中，升温至121℃以上，一方面使液体中的酶等生物活性物质失去活性，达到灭酶目的，另一方面又能使白萝卜汁和胡萝卜色素溶液充分反应，生物化学反应更彻底。另外，本发明醇提、酶解、醇沉、去除异味、真空浓缩等工艺的应用，使胡萝卜素的提取脱离了离子交换，超滤等高精度、贵重设备的束缚，使胡萝卜素的提取，生产适用的范围大规模的扩大，易于产业化生产。本发明的提取方法工艺简单、操作可行，能够大幅降低生产成本，提高产品质量，用该方法制得的产品保存了原料中所有的营养成分，制备周期短、能耗低、去除异味效果好、产品的安全性好和保质期长，并提升了胡萝卜色素的口感和口味。据实验测定，其色素提取率达到8.4％以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一

一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，经过下列工艺步骤：

a、原料选取与处理  选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，清洗后进行切丝处理，得胡萝卜丝，备用；

b、醇提  称取步骤(a)所得到的胡萝卜丝100kg置于提取罐中，加入浓度为55%的乙醇溶液作为浸提剂，添加量为胡萝卜丝质量的1.2倍，以0.5mol/L的盐酸调节PH值为4.8，控制温度为63℃，浸提1.5h，收集色素浸提液；依上述工艺方法再连续提取两次；合并三次的色素浸提液；

c、过滤  将步骤(b)所得到的色素浸提液采用板框压滤机进行过滤，去除杂质，得色素过滤液；其中，所述的板框压滤机的滤布为150目，板框压力为0.4MPa；

d、一次浓缩  将步骤(c)所得到的色素过滤液送入真空浓缩器中，控制真空度 0.05Mpa，将色素过滤进行一次浓缩至原体积的12%，得一次色素浓缩液；

e、酶解、醇沉  将步骤(d)所得到的一次色素浓缩液控制温度为38℃，调节PH值为3.8，加入液体固含量0.3%的果胶酶进行酶解，酶解时间为3.5h；酶解结束后，缓缓加入浓度为95%的乙醇溶液，并采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止；再用150目纱布过滤，去除果胶沉淀，得澄清色素液；

f、去除异味  将步骤(e)所得到时的去除果胶沉淀后的澄清色素液加入该液体质量4%的白皮白心萝卜汁，调节PH值至4.2，控制温度35℃，混合均匀，温浸处理1.5h；然后将混合液体转移至高压锅内，快速升温至121℃，停止加热后立即卸压，放出全部蒸汽，去除液体中的异味；

g、二次浓缩  将步骤(f)所得到的去除异味的色素液体送入真空浓缩器中，控制真空度在 0.05Mpa，进行二次浓缩至滤液浓度为22%，得二次色素浓缩液；

h、干燥  将步骤(g)所得到的二次色素浓缩液送入喷雾干燥设备中，控制进口温度为200℃，出口温度为80℃，设置雾化盘转速48Hz,控制塔内负压9Pa，进行喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末8.48kg。

实施例二

一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，经过下列工艺步骤：

a、原料选取与处理  选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，清洗后进行切丝处理，得胡萝卜丝，备用；

b、醇提  称取步骤(a)所得到的胡萝卜丝200kg置于提取罐中，加入浓度为60%的乙醇溶液作为浸提剂，添加量为胡萝卜丝质量的1倍，以0.5mol/L的盐酸调节PH值为4.5，控制温度为60℃，浸提2h，收集色素浸提液；依上述工艺方法再连续提取两次；合并三次的色素浸提液；

c、过滤  将步骤(b)所得到的色素浸提液采用板框压滤机进行过滤，去除杂质，得色素过滤液；其中，所述的板框压滤机的滤布为200目，板框压力为0.5MPa；

d、一次浓缩  将步骤(c)所得到的色素过滤液送入真空浓缩器中，控制真空度0.07Mpa，将色素过滤进行一次浓缩至原体积的10%，得一次色素浓缩液；

e、酶解、醇沉  将步骤(d)所得到的一次色素浓缩液控制温度为40℃，调节PH值为3.5，加入液体固含量0.5%的果胶酶进行酶解，酶解时间为3h；酶解结束后，缓缓加入浓度为90%的乙醇溶液，并采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止；再用200目纱布过滤，去除果胶沉淀，得澄清色素液；

f、去除异味  将步骤(e)所得到时的去除果胶沉淀后的澄清色素液加入该液体质量5%的白皮白心萝卜汁，调节PH值至4.5，控制温度40℃，混合均匀，温浸处理1h；然后将混合液体转移至高压锅内，快速升温至121℃以上，停止加热后立即卸压，放出全部蒸汽，去除液体中的异味；

g、二次浓缩  将步骤(f)所得到的去除异味的色素液体送入真空浓缩器中，控制真空度在 0.07Mpa，进行二次浓缩至滤液浓度为20%，得二次色素浓缩液；

h、干燥  将步骤(g)所得到的二次色素浓缩液送入喷雾干燥设备中，控制进口温度为160℃，出口温度为70℃，设置雾化盘转速48Hz,控制塔内负压8Pa，进行喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末17.3kg。

实施例三

一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，经过下列工艺步骤：

a、原料选取与处理  选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，清洗后进行切丝处理，得胡萝卜丝，备用；

b、醇提  将步骤(a)所得到的胡萝卜丝100kg置于提取罐中，加入浓度为50%的乙醇溶液作为浸提剂，添加量为胡萝卜丝质量的1.5倍，以0.5mol/L的盐酸调节PH值为5.0，控制温度为65℃，浸提1h，收集色素浸提液；依上述工艺方法再连续提取两次；合并三次的色素浸提液；

c、过滤  将步骤(b)所得到的色素浸提液采用板框压滤机进行过滤，去除杂质，得色素过滤液；其中，所述的板框压滤机的滤布为100目，板框压力为0.3MPa；

d、一次浓缩  将步骤(c)所得到的色素过滤液送入真空浓缩器中，控制真空度 0.03Mpa，将色素过滤进行一次浓缩至原体积的15%，得一次色素浓缩液；

e、酶解、醇沉  将步骤(d)所得到的一次色素浓缩液控制温度为35℃，调节PH值为4.0，加入液体固含量0.2%的果胶酶进行酶解，酶解时间为4h；酶解结束后，缓缓加入浓度为95%的乙醇溶液，并采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止；再用100目纱布过滤，去除果胶沉淀，得澄清色素液；

f、去除异味  将步骤(e)所得到时的去除果胶沉淀后的澄清色素液加入该液体质量3%的白皮白心萝卜汁，调节PH值至4.0，控制温度30℃，混合均匀，温浸处理2h；然后将混合液体转移至高压锅内，快速升温至125℃，停止加热后立即卸压，放出全部蒸汽，去除液体中的异味；

g、二次浓缩  将步骤(f)所得到的去除异味的色素液体送入真空浓缩器中，控制真空度在 0.03Mpa，进行二次浓缩至滤液浓度为20～25%，得二次色素浓缩液；

h、干燥  将步骤(g)所得到的二次色素浓缩液送入喷雾干燥设备中，控制进口温度为220℃，出口温度为85℃，设置雾化盘转速48Hz,控制塔内负压10Pa，进行喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末8.56kg。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围

Claims (1)

1.一种从胡萝卜中提取胡萝卜色素的方法，其特征在于：经过下列工艺步骤：

a、原料选取与处理  选取深红色、质地紧密、色素含量高的胡萝卜为原料，清洗后进行切丝处理，得胡萝卜丝，备用；

b、醇提  将步骤(a)所得到的胡萝卜丝置于提取罐中，加入浓度为50～60%的乙醇溶液作为浸提剂，添加量为胡萝卜丝质量的1～1.5倍，以0.5mol/L的盐酸调节PH值为4.5～5.0，控制温度为60～65℃，浸提1～2h，收集色素浸提液；依上述工艺方法再连续提取两次；合并三次的色素浸提液；

c、过滤  将步骤(b)所得到的色素浸提液采用板框压滤机进行过滤，去除杂质，得色素过滤液；其中，所述的板框压滤机的滤布为100～200目，板框压力为0.3～0.5MPa；

d、一次浓缩  将步骤(c)所得到的色素过滤液送入真空浓缩器中，控制真空度 0.03～0.07Mpa，将色素过滤进行一次浓缩至原体积的10～15%，得一次色素浓缩液；

e、酶解、醇沉  将步骤(d)所得到的一次色素浓缩液控制温度为35～40℃，调节PH值为3.5～4.0，加入液体固含量0.2～0.5%的果胶酶进行酶解，酶解时间为3～4h；酶解结束后，缓缓加入浓度为90～95%的乙醇溶液，并采用边加入边搅拌的方式，直到沉淀完全析出为止；再用100～200目纱布过滤，去除果胶沉淀，得澄清色素液；

f、去除异味  将步骤(e)所得到时的去除果胶沉淀后的澄清色素液加入该液体质量3～5%的白皮白心萝卜汁，调节PH值至4.0～4.5，控制温度30～40℃，混合均匀，温浸处理1～2h；然后将混合液体转移至高压锅内，快速升温至121℃以上，停止加热后立即卸压，放出全部蒸汽，去除液体中的异味；

g、二次浓缩  将步骤(f)所得到的去除异味的色素液体送入真空浓缩器中，控制真空度在 0.03～0.07Mpa，进行二次浓缩至滤液浓度为20～25%，得二次色素浓缩液；

h、干燥  将步骤(g)所得到的二次色素浓缩液送入喷雾干燥设备中，控制进口温度为160～220℃，出口温度为70～85℃，设置雾化盘转速48Hz,控制塔内负压8～10Pa，进行喷雾干燥，得胡萝卜色素粉末。