專利名稱：一種從紅薯皮中提取的天然紅色素及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天然食用紅色素，特別涉及一種從紅薯皮中提取的天然紅色素及其制備方法。
背景技術(shù)：
食用色素又稱著色劑，是以食品著色和改善食品色澤為目的的食品添加劑，通常可分為合成色素和天然色素兩大類。合成色素多由苯、甲苯、萘等化工原料，經(jīng)過一系列有機(jī)反應(yīng)制得，不但沒有營養(yǎng)價(jià)值，而且絕大多數(shù)對人體存在一定的毒害作用。近年來，由于合成色素的不安全性日益被人們所關(guān)注，很多品種相繼被停止使用，其余尚可使用的種類， 其用量及適用范圍也都受到了嚴(yán)格的限制。天然食用色素是源于天然資源的色素，主要包括從動、植物組織中提取的色素，以及微生物色素。天然色素不僅安全性好，而且許多品種還保留了動植物體內(nèi)豐富的部分天然成分，含有人體必須的營養(yǎng)物質(zhì)，或者其本身就是維生素或具有維生素性質(zhì)的物質(zhì)，如核黃素、胡蘿卜素等；有的天然色素具有一定的生理活性和醫(yī)療保健價(jià)值，具有抗癌和降低癌癥發(fā)病幾率的作用，如番茄紅素、玉米黃素等；另外，天然色素的著色色調(diào)比較自然，更接近于天然物質(zhì)的顏色。因此，天然色素在食品、藥品、飲料、化妝品等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前
旦
ο紅薯，又稱甘薯、番薯、紅苕、地瓜等，是我國分布極廣的一種農(nóng)產(chǎn)品，在我國紅薯的種植面積超過1. 4億畝，總產(chǎn)量超過1億噸。紅薯營養(yǎng)價(jià)值豐富，含有多種人體所必須的營養(yǎng)成分，具有抗癌防癌等多種保健功效。紅薯皮是紅薯加工的副產(chǎn)品，其中含有大量的維生素和礦物質(zhì)，還有豐富的色素和纖維素等。以紅薯皮為原料，提取分離紅薯皮紅色素，不但能夠增加紅薯深加工產(chǎn)品的附加值，而且能夠解決紅薯皮作為廢棄物造成的環(huán)境污染問題，并且可以為食品行業(yè)提供一種新的具有保健功能和一定營養(yǎng)價(jià)值的天然色素，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會意義。目前以普通紅薯皮為原料，從該原料中提取天然紅色素及其制備方法未見文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從紅薯皮中提取的天然紅色素。本發(fā)明所提供的一種從紅薯皮中提取的天然紅色素，是由以下方法制備的(1)先將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎；(2)稱取粉碎后的紅薯皮粉末，加入ρΗ值為3. 0 6. 0的酸性溶液進(jìn)行浸提萃取， 紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 10 20，浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次浸提時(shí)間3 5小時(shí)，然后將三次浸提液合并后過濾；(3)將步驟( 得到的浸提液在35 60°C下減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素。上述步驟O)中所述的酸性溶液為檸檬酸或鹽酸的水溶液，或用檸檬酸或鹽酸調(diào)節(jié)的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。上述步驟O)中所述的浸提萃取還可采用超聲波輔助提取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，超聲波功率為40 60W，浸提溫度為30 60°C， 浸提三次，每次提取時(shí)間為10 30分鐘；上述步驟O)中所述的浸提萃取還可采用快速溶劑萃取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，壓力為100 lOOOMPa，萃取溫度為30 60°C，萃取三次，每次萃取時(shí)間為5 lOmin。本發(fā)明的另一目的是提供一種從紅薯皮中提取天然紅色素的制備方法。本發(fā)明所提供的一種從紅薯皮中提取天然紅色素的制備方法，包括以下步驟(1)先將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎；(2)稱取粉碎后的紅薯皮粉末，加入pH值為3. 0 6. 0的酸性溶液進(jìn)行浸提萃取， 紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 10 20，浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次浸提時(shí)間3 5小時(shí)，然后將三次浸提液合并后過濾；(3)將步驟( 得到的浸提液在35 60°C下減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素。上述步驟O)中所述的酸性溶液為檸檬酸或鹽酸的水溶液，或用檸檬酸或鹽酸調(diào)節(jié)的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。上述步驟( 中所述的浸提萃取還可采用超聲波輔助提取方法。該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，超聲波功率為40 60W，浸提溫度為30 60°C， 浸提三次，每次提取時(shí)間為10 30分鐘；上述步驟( 中所述的浸提萃取還可采用快速溶劑萃取方法。該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，壓力為100 lOOOMPa，萃取溫度為30 60°C，萃取三次，每次萃取時(shí)間為5 lOmin。本發(fā)明方法具有以下有益效果1、本發(fā)明方法所采用的原料來源豐富，是紅薯加工過程中的廢棄物，該廢棄物經(jīng)過本發(fā)明方法轉(zhuǎn)化后可以有效的增加紅薯產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)附加值，且能夠解決紅薯皮作為廢棄物造成的環(huán)境污染問題。2、本發(fā)明方法條件溫和(30 60°C )，減少了因提取溫度過高而導(dǎo)致的色素結(jié)構(gòu)被破壞。3、本發(fā)明方法中采用的酸性溶液毒性很低，對環(huán)境無污染。4、由本發(fā)明方法制備出的安全、無毒無害的天然紅色素可應(yīng)用于食品、藥品、飲料、化妝品等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g置于萃取罐中，加入pH值為3. 5的檸檬酸水溶液IOOmL進(jìn)行浸提萃取，溫度保持在60°C， 浸提三次，每次浸提時(shí)間為5小時(shí)，將三次浸提液合并后過濾，將過濾后的浸提液于50°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素0. 25g。該天然紅薯皮紅色素符合下列技術(shù)指標(biāo)(見表1)。
實(shí)施例2將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g于萃取罐中，加入以鹽酸調(diào)節(jié)后pH值為5.0的乙醇和水(V V = 1 4)的混合溶液 60mL進(jìn)行浸提萃取，溫度保持在50°C，浸提三次，每次浸提時(shí)間為4小時(shí)，將三次浸提液合并后過濾除去固體雜質(zhì)，將過濾后的浸提液于50°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干。得到紅薯皮紅色素0. 29go其技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例1。實(shí)施例3將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g于萃取罐中，加入以檸檬酸調(diào)節(jié)后pH值為4.5的乙醇和水(V V= 1 2)的混合溶液 40mL，把萃取罐置于超聲波萃取儀中，在溫度為30°C，功率為50W的條件下，浸提三次，每次 15分鐘。將三次浸提液合并后過濾除去固體雜質(zhì)，將過濾后的浸提液于45°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干。得到紅薯皮紅色素0. ^g。其技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例1。實(shí)施例4將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g于萃取罐中，加入以鹽酸調(diào)節(jié)后pH值為3.0的丙酮和水(V V= 1 3. 5)的混合溶液 50mL，把萃取罐置于超聲波萃取儀中，在溫度為50°C，功率為30W的條件下，浸提三次，每次 10分鐘。將三次浸提液合并后過濾除去固體雜質(zhì)，將過濾后的浸提液于40°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干。得到紅薯皮紅色素0.31g。其技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例1。實(shí)施例5將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g于萃取罐中，加入以檸檬酸調(diào)節(jié)后pH值為6.0的乙醇和水(V V= 1 3)的混合溶液 50mL,把萃取罐置于快速溶劑萃取儀中，于溫度50°C、壓力300MPa的條件下提取5min，重復(fù)三次。將三次浸提液合并后過濾除去固體雜質(zhì)，將過濾后的浸提液于40°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干。得到紅薯皮紅色素0. 32g。其技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例1。實(shí)施例6將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎，稱取粉碎后的紅薯皮粉末 5g于萃取罐中，加入以鹽酸調(diào)節(jié)后pH值為5.0的丙酮和水(V V = 1 5)的混合溶液 40mL,把萃取罐置于快速溶劑萃取儀中，于溫度40°C、壓力SOOMPa的條件下提取8min，重復(fù)三次。將三次浸提液合并后過濾除去固體雜質(zhì)，將過濾后的浸提液于45°C旋轉(zhuǎn)水浴進(jìn)行減壓濃縮至干。得到紅薯皮紅色素0. 35g。其技術(shù)指標(biāo)同實(shí)施例1。表1天然紅薯皮紅色素技術(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種從紅薯皮中提取的天然紅色素，其特征是由以下方法制備的(1)先將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎；(2)稱取粉碎后的紅薯皮粉末，加入PH值為3.0 6. 0的酸性溶液進(jìn)行浸提萃取，紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 10 20，浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次浸提時(shí)間3 5小時(shí)，然后將三次浸提液合并后過濾；(3)將步驟( 得到的浸提液在35 60°C下減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的天然紅色素，其特征在于步驟O)中所述的酸性溶液為檸檬酸或鹽酸的水溶液，或用檸檬酸或鹽酸調(diào)節(jié)的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的天然紅色素，其特征在于步驟O)中所述的浸提萃取采用超聲波輔助提取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，超聲波功率為 40 60W，浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次提取時(shí)間為10 30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的天然紅色素，其特征在于步驟O)中所述的浸提萃取采用快速溶劑萃取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，壓力為100 lOOOMPa，萃取溫度為30 60°C，萃取三次，每次萃取時(shí)間為5 lOmin。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從紅薯皮中提取的天然紅色素的制備方法，包括以下步驟(1)先將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎；(2)稱取粉碎后的紅薯皮粉末，加入PH值為3.0 6. 0的酸性溶液進(jìn)行浸提萃取，紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 10 20，浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次浸提時(shí)間3 5小時(shí)，然后將三次浸提液合并后過濾；(3)將步驟( 得到的浸提液在35 60°C下減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于步驟O)中所述的酸性溶液為檸檬酸或鹽酸的水溶液，或用檸檬酸或鹽酸調(diào)節(jié)的乙醇、丙酮和水混合的酸性溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于步驟O)中所述的浸提萃取采用超聲波輔助提取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，超聲波功率為40 60W， 浸提溫度為30 60°C，浸提三次，每次提取時(shí)間為10 30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于步驟O)中所述的浸提萃取采用快速溶劑萃取方法，該方法中紅薯皮粉末和酸性溶液的質(zhì)量比為1 5 10，壓力為100 lOOOMPa，萃取溫度為30 60°C，萃取三次，每次萃取時(shí)間為5 lOmin。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從紅薯皮中提取的天然紅色素及其制備方法。該制備方法是將紅薯加工過程中產(chǎn)生的廢料紅薯皮洗凈、干燥、粉碎后，加入pH值為3.0～6.0的酸性溶液進(jìn)行浸提萃取，浸提溫度為30～60℃，反復(fù)浸提三次，每次浸提時(shí)間3～5小時(shí)，然后將三次浸提液合并后過濾，在35～60℃下減壓濃縮至干，得到紅薯皮紅色素。本發(fā)明方法操作簡單、成本低、條件溫和，采用的酸性溶液毒性很低，對環(huán)境無污染。由該方法制備得到的紅薯皮紅色素安全、無毒無害，可應(yīng)用于食品、藥品、飲料、化妝品等領(lǐng)域。
文檔編號C09B67/14GK102391669SQ20111035122
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者張麗華, 林太鳳, 王惠琴, 鄭大威, 鐘儒剛, 閆紅 申請人:北京工業(yè)大學(xué)